Perfluorooctanoic acid (PFOA) הינו מזהם מים רעיל ביותר, אשר הוביל בשנת 2016 לסגירת אספקת מי השתייה במספר קהילות בארה"ב. בעיית הזיהום על ידי PFOA מתפשטת ברחבי העולם לאור השימוש הממושך בחומר לטובת ייצור טפלון (Teflon), ההשתלבות שלו בתהליכים תעשייתיים נוספים, וכן עמידותו בסביבה.
קבוצת חוקרים מ- Northwestern University דיווחה על פיתוח חומר מתחדש (renewable material) וזול יחסית לסילוק מהיר של PFOA ממים. השיטה החדשנית מצליחה להרחיק ביעילות את המזהם עד לכמות נמוכה מ- 10 חלקיקים לטריליון ppt; parts-per-trillion, 10−12)), כמות נמוכה בהרבה מהתקרה המותרת שהגדירו ה- Environmental Protection Agency (EPA) ומועצות הבריאות במדינות השונות בארה"ב.
בשנת 2016 ההמלצה של ה-EPA הייתה להגביל את הריכוז הכולל של המזהמים PFOA ו-PFOS (Perfluorooctanesulfonic acid) במי שתייה ל- 70 חלקיקים לטריליון. ניתן להשוות זאת לכפית אחת של המזהמים בתוך 14 בריכות שחייה אולימפיות. עם זאת, במחקרים נרחבים על PFOA, נראו השפעות בריאות שליליות גם בחשיפה לריכוזים נמוכים יותר מהמלצות ה- EPA. לאור זאת, לפחות 4 מדינות בארה"ב (מינסוטה, ניו המפשייר, ניו ג'רסי וורמונט) הציבו תקרות הנמוכות בלפחות 50% נוספים חצי מאלו שהציבה-EPA .
לדברי מוביל המחקר William Dichtel, מומחה בכימיה אורגנית ופולימרית באוניברסיטת Northwestern. השיטה מרחיקה באופן מלא את המזהם מהמים. השיטה מכילה פולימר בעל אתרים הקושרים חזק את ה-PFOA, באופן שמסיר את המזהם מהמים גם כאשר ריכוזו נמוך מאוד. אתרי הקישור מחוברים ביניהם על ידי linkers וכך גדלה הזיקה של PFOA לפולימר. בתוך כך, Dichtel סבור כי הפולימר מסוגל לסייע במאמצים הגוברים לטיהור מים מ-PFOA , וייתכן גם מחומרים נוספים מאותה משפחה (per- and polyfluorinated alkyl substances; PFASs).
בנוסף לפי Dichtel הממצאים מדגימים את הסלקטיביות של פולימר מסוג זה, אשר מותאם למזהם ספציפי, במקרה זה PFOA. בנוסף, לחומר זיקה גדולה פי 10 מפחמן פעיל, המשמש לטיהור מים באופן קונבנציונאלי, אך עם מספר ליקויים ידועים.
את הפולימר ניתן לחדש לאחר השימוש ולעשות בו שימוש חוזר מספר רב של פעמים. רשת הפולימר בנויה מרצף חוזר של מולקולות קטנות עם חורים זעירים, והסלקטיביות של הפולימר מוטמעת בחומר על ידי קשר צולב של מונומרים (crosslinked monomer; קשר צולב הוא קשר כימי או פיזיקלי המקשר שרשראות פולימרים זו לזו). בנוסף, המרכיב המרכזי של הפולימר הנו beta-cyclodextrin, מולקולת סוכר טבעית הנגזרת מקורנפלור (עמילן תירס).
המחקר בהובלת Dichtel, בשיתוף עם ד"ר Damian Helbling, ד"ר להנדסה אזרחית וסביבתית ב-Cornell University, ועם קבוצות חוקרים מהאוניברסיטאות Northwesternו-Cornell, פורסם לאחרונה ב-Journal of the American Chemical Society. טכנולוגיית הפולימר והחומר המיועד לטיפול ב-PFOA מפותחים לשימוש מסחרי על ידי החברה CycloPure שייסד Dichtel.
יש לציין כי בקהילות רבות בארה"ב, בעיקר אלו הסמוכות לאזורי תעשייה, מתקנים צבאיים ושדות תעופה, רמות ה- PFOA במי שתייה חורגות מהמלצות ה-EPA. בתוך כך, בשנת 2016 הוכרז מצב חירום בכפר Hoosick Falls בניו-יורק וכן בעיר Bennington בוורמונט בעקבות זיהום המים ב-PFOA.
בדיקת ריכוזי PFOA ו-PFOS ומזהמים נוספים ממשפחת PFASs (Per- and Polyfluoroalkyl Substances) במי שתיה צפויה להיות נפוצה יותר ויותר בשנים הקרובות, ובאזורים רבים אף הפכה הבדיקה למחויבת בחוק, כפי שנחקק לאחרונה במדינת ניו-יורק.
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170608133402.htm
באדיבות מקורות
