中国研究人员发现能够分解PFAS的细菌

知族科普 2023-07-24 11:28:04

7月24日,两种细菌的发现为清理全氟辛烷磺酸的工业污染物提供了一种经济有效的生物方法。加利福尼亚大学河滨分校的科学家们在研究中发现了两种细菌,它们能够降解这类污染物。这种污染物被称为"永久化学品",因为它的化学键异常牢固,会在环境中持续存在几十年甚至更长的时间。

这项研究的首席研究员门玉洁是伯恩斯工程学院的助理教授,她的团队在研究中发现,这两种细菌能够清除特定亚类的全氟辛烷磺酸,尤其是那些在其化学结构中含有一个或多个氯原子的物质。这项重要的研究成果被发表在科学杂志《自然-水》上。

根据门玉洁的研究,这些细菌首先对全氟辛烷磺酸中的碳-氯键进行裂解,产生不稳定的中间产物。随后,这些中间产物会发生自发的脱氟反应,即碳-氟键的裂解。这种反应使得全氟辛烷磺酸变得无害,从而实现了对工业污染物的清理。

全氟辛烷磺酸是由数千种化合物组成的一个永久化学家族。在工业中,它被广泛应用于各种不易燃液压油和化学稳定的薄膜的制造。这些薄膜在工业、包装和电子应用中被用作防潮层。

在这项研究中,门氏研究小组发现的两种细菌--嗜氨脱硫弧菌和孢子菌--是天然存在的,它们生活在地下水可能受到全氟辛烷磺酸污染的地下微生物群中。为了加快清理工作,研究团队建议可以向地下水中注入甲醇等廉价营养物质,以促进细菌生长。这将大大增加细菌的存在,从而更有效地破坏污染物。

门玉洁的研究拓展了以前的研究成果,她在之前的研究中证明了微生物可以分解另一类难降解的全氟辛烷磺酸,即氟化羧酸。长期以来,微生物已经被广泛应用于溢油和其他工业污染物的生物净化,包括门玉洁研究的工业溶剂三氯乙烯。

然而,利用微生物清理全氟辛烷磺酸的研究还处于起步阶段。门玉洁的发现为利用微生物净化全氟辛烷磺酸提供了巨大的希望。与化学处理相比,生物处理通常成本更低、更环保。此外,微生物吞噬污染物的特性还可以注入地下无法到达的位置,提供了一种更全面的清理方式。

目前,美国环保署正在颁布新法规,推动清理全国各地受全氟辛烷磺酸污染的地下水点。这项最新研究的成果将为相关清理工作提供重要的支持和指导,为保护环境和人类健康做出贡献。随着进一步研究的展开,相信这种生物方法将在环境保护领域发挥更大的作用。

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