科學家發現吃 PFAS 的微生物可以淨化受污染的飲用水



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。

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