水銀物質: 埋め立て地での PFAS 除去の謎

Envirotec は、埋め立て地における PFAS 汚染と、それに対して何ができるかについて文献から確実な結論を見つけるのに苦労しています。 規制が強化されるにつれ、このテーマはより緊急性を増しているようです。

近年重要性が大幅に高まっていると思われる汚染物質であるポリおよびパーフルオロアルキル物質 (PFAS) は、その明らかな毒性 (明確な状況はまだ明らかになっていませんが) と残留性を考慮すると、汚染管理に課題をもたらしています。 「永遠の化学物質」というタグは、炭素 - フッ素 (CF) 結合 (有機化学で最も強力なものの 1 つと考えられている) などの異常な分子構造をもつ合成化合物のクラスに明らかに非常に適切です。またはその他の劣化がまったくないため、永久に耐えられます。

これらは耐水性と耐油性を考慮すると理想的な界面活性剤になりますが、これはその極度の可動性にも寄与しており、界面活性剤を制限しようとする人にとっては問題となります。

これらの特性やその他の特性により、これらは幅広い消費者製品や工業製品に不可欠な成分となっており、1940 年代から繊維や衣類、電気めっき、消火泡、弾薬などの用途で使用されてきました。

そして、その数は多数あります (世界市場では 4,000 以上)。 健康に関する研究や法律のほとんどは、分子構造に 7 個以上の炭素原子が含まれる傾向にある「長鎖」PFAS 化合物に焦点を当てており、これにはパーフルオロオクタンスルホン酸 (PFOS) やパーフルオロオクタン酸 (PFOA) などが含まれます。

これらの化合物は、汚染された食品や水の摂取により人間の組織に蓄積することが知られており、容易には排泄されません。 PFOS を段階的に廃止する取り組みは 2000 年代初頭に米国とヨーロッパで始まり、これらの長鎖 PFAS は徐々に短鎖代替化合物に置き換えられ、同じ特性の一部を提供するものの毒性が低いと考えられています。これらの化合物は同様の健康上の懸念を引き起こすと考えられているため、時期尚早でした。

短鎖 PFAS は分子構造内に 4 ～ 6 個の炭素原子を含む傾向があり、ペルフルオロブタン酸 (PFBA) や GenX などの材料が含まれます。

PFAS がその広範な展開と残留性を考えると、埋め立て地に集まるのも不思議ではありません。埋め立て地は、土壌、水、空気中に侵入する危険性が高い、環境内に数ある緊急の圧力ポイントの 1 つです。 数多くの研究が、大小、老若男女、さまざまな地域にまたがり、さまざまな作業モードを使用している埋め立て地にそれらが存在することを証明しています。 そしてそれらは、これらの場所の固形廃棄物、浸出水、大気など、さまざまな埋め立て媒体に現れるようです。

埋立地への依存は減少しつつありますが、たとえば、米国の都市固形廃棄物の 50% 以上が埋め立て地に運ばれてきました。1

ジャーナル「Waste Management」に掲載された2023年1月の論文では、これらの現場でのPFASの発生と変化、廃棄物からのPFAS化合物の放出に影響を与える要因、環境への影響などを検討し、これまでに完了した研究から結論を導き出そうと試みた。ライナーシステムと潜在的な処理技術。2

しかし、現存する文献では差し迫った弱点が明らかであり、著者のZhangらは、「現在の研究の大部分は、PFASのごく一部（世界市場で4000以上のうち200未満）のみを対象としているだけであり、これにより、PFASの一部のみが対象となっている。深刻な過小評価に。」

研究内容に基づいて、これらの現場で流行している PFAS の種類について、いくつかの洞察が得られるようです。 たとえば、より短い鎖の C4 ～ C7 PFCA は、米国、ヨーロッパ、アジアの埋立地浸出水に最も多く含まれているようです。 PFOS や PFOS 前駆体などのより長鎖の PFAS が埋立地の堆積物中で優勢であると考えられます。

浸出水の場合、短鎖の優位性は、水中での高い溶解度、ここ数十年の世界的な生産量のこれらの化合物へのシフト、埋め立て地での潜在的な変換メカニズム（長鎖化合物が短鎖化合物に分解される）などに起因している可能性があります。 。