Oamenii de știință au descoperit o tehnică accesibilă pentru eliminarea PFAS din sol
O echipă de cercetători de la Universitatea Yale a dezvoltat o metodă mai puțin costisitoare pentru eliminarea PFAS, cunoscute ca „substanțe chimice eterne”, din solurile agricole contaminate.
Noua procedură ar avea un cost de aproximativ 29.000 de dolari pe hectar, comparativ cu până la 1,6 milioane de dolari necesari metodelor actuale, și ar putea contribui la îmbunătățirea sănătății solului, potrivit Science Alert.
Anual, milioane de tone de biosolide uscate, un material bogat în nutrienți rezultat din tratamentul apelor uzate municipale, sunt distribuite pe terenurile din Statele Unite. Această practică este o metodă eficientă de reciclare a nutrienților și o alternativă naturală la îngrășămintele petrochimice.
Totuși, biosolidele pot conține PFAS, generând o problemă serioasă, mai ales pentru micii fermieri și agricultorii ecologici care le-au utilizat fără să cunoască pe deplin amploarea contaminării. „Această problemă – contaminarea terenurilor agricole cu PFAS – îi afectează în mod disproporționat pe micii fermieri și pe agricultorii ecologici”, afirmă Jake Thompson.
Thompson și colegii săi au publicat recent o metodă detaliată de decontaminare în revista PNAS, care ar putea reduce semnificativ nivelul de PFAS la un cost mult mai mic. Un studiu național realizat în 2001 de Agenția pentru Protecția Mediului din SUA (EPA) a estimat că între 2.749 și 3.450 de kilograme de PFAS se regăsesc anual în biosolidele produse în SUA, iar aproximativ jumătate dintre acestea sunt aplicate pe terenuri agricole.
PFAS, denumite „substanțe chimice eterne”, au o structură chimică stabilă, ceea ce le permite să persiste în mediu timp de mii de ani. Odată infiltrate în sol, aceste substanțe se acumulează, putând ajunge în cursurile de apă sau fi absorbite de plante, reintrând astfel în circuitul alimentar.
Expunerea la PFAS este tot mai bine documentată ca având efecte nocive asupra organismelor. Studiile sugerează legături între PFAS și diverse probleme de sănătate, inclusiv cancer și complicații legate de sarcină. Cercetările asupra populației umane au evidențiat asocieri între PFAS și riscuri cardiovasculare, scleroză multiplă și probleme de fertilitate.
Thompson subliniază că, deși studiul se concentrează pe Statele Unite, problema PFAS este una globală. Curățarea terenurilor agricole afectate nu este o sarcină ușoară, iar costurile estimative pentru eliminarea PFAS prin metodele actuale ajung la 8.000 de miliarde de dolari. În schimb, noua metodă ar putea reduce acest cost la aproximativ 29.000 de dolari pe hectar, având în vedere că procesul ar putea fi repetat timp de până la 20 de ani pentru o decontaminare eficientă.
Metoda propusă nu doar că reduce costurile, ci și îmbunătățește sănătatea solului. Tehnicile existente, care implică excavarea și arderea pământului, îndepărtează stratul fertil și emit cantități mari de dioxid de carbon.
Primul pas în noua procedură constă în aplicarea de rocă alcalină mărunțită pe solurile contaminate. În experimentele lor, cercetătorii au utilizat bazalt, dar calcarul ar putea fi o alternativă viabilă. „Aplicarea în sol a amendamentelor pe bază de rocă alcalină – sau alterarea accelerată a rocilor – crește pH-ul solului până la valoarea-țintă de 7, ceea ce determină o mobilitate și o biodisponibilitate mai mari ale unor PFAS importante”, explică autorii studiului.
După aplicarea rocii alcaline, pe terenurile contaminate sunt cultivate plante cunoscute pentru capacitatea lor de a acumula rapid PFOS, precum cânepa și ierburile perene. Aceste plante sunt recoltate și supuse pirolizei, un proces termic desfășurat fără oxigen, rezultând biochar, un tip de cărbune vegetal. „Biomasa recoltată, transformată în biochar și reaplicată pe teren, poate contribui la imobilizarea PFAS rămase”, adaugă echipa de cercetare.
Există, totuși, multe necunoscute în ceea ce privește comportamentul PFAS în timpul pirolizei. Un studiu recent sugerează că pentru a reduce nivelul acestor substanțe, ar fi necesară o temperatură de cel puțin 800 de grade Celsius. De asemenea, transportul produselor din biochar poate genera emisii de gaze cu efect de seră. Totuși, procesul de alterare accelerată a rocilor ajută la reducerea emisiilor.
Cercetătorii estimează că, respectând instrucțiunile cu strictețe, aplicarea metodei la nivel național ar putea elimina anual din atmosferă 10,5 milioane de tone de dioxid de carbon. „Aceasta este o cale reală prin care fermierii aflați în această situație pot recâștiga controlul asupra terenurilor lor”, concluzionează Thompson.
