Foto: IUCNweb (CC BY 2.0)

Forskare har utvecklat en metod för att snabbt och billigt ta bort mer än 99-procenten av bisfenol A (även känd som BPA) från vatten.

BPA, en allestädes närvarande och farlig kemikalie som används vid tillverkning av många plaster, finns i vattenkällor runt om i världen.

I ett nytt papper, som visas i Grön kemi, kemist Terrence J. Collins och hans forskningsteam sammanställde också bevis på BPA: s närvaro i en mängd produkter och vattenkällor, liksom kemikaliens toxicitet.

Forskargruppen bygger ett starkt fall för behovet av att effektivt avhjälpa BPA-förorenat vatten, speciellt industriavfallsströmmar och avfallsdeponering, och de erbjuder en enkel lösning.

BPA är en kemikalie som används främst vid tillverkning av polykarbonatplast och epoxihartser. Dess användning är utbredd. BPA finns i produkter från DVD-skivor och glasögonlinser till kassaintäkter - och människor och vilda djur utsätts regelbundet.

BPA är farligt eftersom det efterliknar östrogen, ett naturligt förekommande hormon och kan påverka kroppens endokrina system. Studier i fisk, däggdjur och humana celler har visat att BPA påverkar hjärnans och nervsystemet systemutveckling, tillväxt och metabolism och reproduktionssystemet.

Bekymmer över BPA: s hälsoeffekter ledde till att tillverkare började göra BPA-fria produkter som babyflaskor och vattenflaskor som börjar i 2010. Många BPA-ersättningar har också liknande toxicitet för BPA-sig själv.

"BPA-ersättningar har ofta inte testats tillräckligt trots att testningen är lätt att göra, säger Collins, professor i grön kemi vid Carnegie Mellon University. Collins säger att miljöhälsovetenskapare och gröna kemister utvecklat en metod som heter Tiered Protocol for Endocrine Disruption (TiPED) för att identifiera hormonförstörare till de högsta nivåerna av modern vetenskap som publicerades i Grön kemi i 2013.

Med mer än 15 miljarder pund av BPA som produceras årligen, utgör BPA-förorening och sanering en betydande utmaning.

"Det finns ingen flykt från BPA-för alla levande varelser", säger Collins. "Den enorma globala användningen av BPA-belastningar är en redan överdriven vattenbehandlingsinfrastruktur och de flesta BPA-vattenutsläpp når helt enkelt aldrig till en vattenreningsanläggning. Vårt tillvägagångssätt har stor potential att vara en mycket bättre saneringsstrategi för BPA-förorenade avfallsströmmar. "

BPA-förorenat vatten, såsom industriavfall eller avfallsdeponering, kan eller inte behandlas innan det släpps ut i miljön eller till avloppsreningsverk.

Collins team erbjuder en enkel, effektiv och billig rengöringslösning. Deras system innefattar en grupp katalysatorer som kallas TAML-aktivatorer, små molekyler som efterliknar oxiderande enzymer. När de kombineras med väteperoxid bryter TAML-aktivatorer mycket effektivt ner skadliga kemikalier i vatten.

I papperet visar forskarna effekten och säkerheten hos TAML-aktivatorer vid nedbrytning av BPA. Tillsättning av TAML och väteperoxid till vatten som var starkt förorenad med BPA resulterade i en minskning av BN i 99-procent inom 30-minuter vid nära neutralt pH, vilket är pH-normen för avloppsrening.

TAML-behandling vid detta pH orsakade BPA att monteras i större enheter som kallas oligomerer, vilka klumpar samman och utfäller ut ur vattnet. Enligt Collins kan oligomerna filtreras och bortskaffas i en BPA-vattenbehandlingsanläggning.

Viktigast, omfattande studier av Collins och hans medarbetare visade att oligomererna inte är skadliga. Naturen hos de bindningar som håller BPA-molekylerna ihop tillåter inte oligomerer att återgå till BPA.

För att säkerställa säkerheten hos det dekontaminerade vattnet, inklusive oligomererna, testade forskarna det med TiPED-analyser. De fann att det TAML-behandlade BPA-vattnet inte visade östrogenaktivitet eller orsakade abnormiteter i jäst och utveckla zebrafiskembryon.

Forskarna testade också effekten av TAML-behandling på BPA-laddat vatten vid ett pH av 11. Vid detta högre pH var det en större än 99.9-procentminskning i BPA inom 15-minuter. I motsats till pH 8.5-behandling förstördes BPA-molekylerna och inga oligomerer detekterades.

"Eftersom TAML / väteperoxidbehandling eliminerar BPA från vatten så lätt i koncentrationer som liknar en mängd olika avloppsflöden, inklusive pappersbearbetningslösningar och deponeringslakat, förutsatt att labstudierna överförs till den verkliga världen, kan vi nu erbjuda en ny och enkelt förfarande för att minska BPA-exponeringar över hela världen ", säger Collins.

Ytterligare författare till studien är från Carnegie Mellon; Oregon State University; och University of Auckland.

Carnegie Mellon, University of Auckland, Alexander von Humboldt Foundation, Carnegie Mellons Steinbrenner-institut för miljöutbildning och forskning, Heinz Endowments och National Science Foundation stödde forskningen och forskarna.

Källa: Carnegie Mellon University

Relaterade böcker:

at InnerSelf Market och Amazon