加州大學河濱分校 (UC Riverside) 的環境工程師團隊 發現 可以破壞受污染飲用水中某些全氟烷基物質和多氟烷基物質 (PFAS) 的細菌。 這項發現是由加州大學河濱分校化學環境工程系副教授 Yuji Males(理學碩士、博士)領導的。
「永遠的化學物質」食用微生物屬於該屬 醋酸桿菌,它們常見於世界各地的廢水環境中。 透過研究,加州大學河濱分校的工程師發現 醋酸桿菌 能夠破壞構成的強碳氟化學鍵 全氟磺酸,這個過程稱為脫氟。 這些氟碳鍵使 PFAS 無限期地存在於環境中,因此被稱為「永遠的化學物質」。
第一種已知的能夠還原 PFAS 結構脫氟的細菌, 醋酸桿菌 研究發現,僅對化學結構中具有碳碳雙鍵的不飽和 PFAS 化合物進行脫氟有效。 具體來說,該研究證明了以下能力: 醋酸桿菌 對不飽和全氟化合物 E-全氟-4-甲基戊-2-烯酸 (PFMeUPA) 進行脫氟。
重要的是,科學家們確定了其中的特定酶 醋酸桿菌 這使它們能夠裂解碳-氟鍵。 進一步研究了解這些酶對 PFAS 進行脫氟的機制,可能會發現分子相似的酶,這些酶也能有效對抗 PFAS 碳氟鍵。 這項發現也為生物工程師改進關鍵酶打開了大門,使它們能夠對其他 PFAS 化合物有效。
最近的發現建立在透過以下方法取得的進展的基礎上: 先前的研究,其中門博士鑑定出了兩種不同的細菌種類—嗜氨基脫硫弧菌 和 球形孢子菌—能夠分離氯化PFAS化合物中的碳-氯鍵。 切斷碳氯鍵會引發大量自發性脫氟並破壞污染物組。
其他 先前的研究 Males 博士領導的團隊透過針對碳-碳鍵證明了氟化羧酸 (FCA)(PFAS 的一類重要類別)的選擇性生物降解性。 Males 博士在這一領域的工作總和進一步加深了對如何利用微生物淨化 PFAS 的科學認識。
微生物的使用歷來被用來清理工業污染物,如石油洩漏或溶劑三氯乙烯 (TCE)。 儘管人們對用細菌破壞 PFAS 知之甚少,但 Males 博士的工作顯示出了希望。 生物污染修復通常比化學處理成本更低、更環保,並且還可以將食用污染物的微生物注入地下難以到達的位置。 透過用微生物處理被 PFAS 污染的地下水,微生物可以在水到達井之前消滅污染物。 該過程包括向地下水注入首選的細菌種類和營養物質,以促進微生物的生長。