Дослідники хочуть використовувати бактерії для очищення стічних вод від PFAS
Økologisk NuPFAS — це велика група штучно створених фторованих сполук, які поширилися в ґрунті та водному середовищі. Багато з цих речовин надзвичайно важко розкладаються через міцні хімічні зв’язки між атомами вуглецю та фтору. Сьогодні PFAS можна видаляти з води, наприклад, за допомогою активованого вугілля та мембранної фільтрації. Однак ці методи не обов’язково розкладають сполуки, а лише затримують їх у фільтрах або концентрованих залишкових продуктах, які потім потрібно утилізувати. Крім того, залишки лікарських засобів та інші чужорідні для довкілля речовини можуть проходити через традиційні очисні процеси й потрапляти у водне середовище. Тому науковці з Інституту біо- та хімічної технології Орхуського університету хочуть дослідити, чи можуть бактерії допомогти розкладати кілька типів забруднювачів у межах одного очисного процесу. Для цього вони отримали 7,2 млн данських крон від Данського фонду незалежних досліджень. Мета проєкту — розробити новий метод, який використовуватиме природну здатність бактерій виробляти хімічні сполуки, здатні розкладати різні забруднювачі, зокрема PFAS, залишки лікарських засобів і сполуки азоту. Про це Орхуський університет повідомив у пресрелізі. «Ми хочемо розробити процес, у якому бактерії вироблятимуть хімічні речовини, необхідні для розкладання забруднювачів, які традиційні методи очищення стічних вод не можуть ефективно видалити. PFAS є важливою ціллю, але ми також дослідимо, чи можна застосувати цей метод для розкладання залишків лікарських засобів та інших чужорідних для довкілля речовин», — каже професор Барт Ф. Сметс, який очолює проєкт. **Бактерії виконуватимуть хімічну роботу** Коли певні бактерії перетворюють сполуки азоту, вони виробляють активні форми кисню та азоту, також відомі як ROS і RNS. Ці сполуки можуть реагувати з іншими молекулами та змінювати їхню хімічну структуру. Професор Барт Ф. Сметс раніше документально підтвердив, що бактерії виробляють ці сполуки. Крім того, доцент Зонгсу Вей показав, що активні форми азоту можуть розкладати сполуку PFAS — PFOA — у хімічній системі в лабораторії. Тепер науковці спробують поєднати ці два процеси. «Ми знаємо, що бактерії можуть виробляти активні сполуки, і показали, що ці сполуки здатні розкладати PFOA у хімічній системі. Створити необхідні умови за допомогою бактерій буде складно, і це, власне, найбільший науковий виклик проєкту», — каже Зонгсу Вей. **Розвиток на основі наявних очисних процесів** Науковці також визначать, які речовини утворюються під час розкладання, щоб з’ясувати, чи створює цей процес потенційно шкідливі побічні продукти. У довгостроковій перспективі вони сподіваються інтегрувати технологію в наявні очисні споруди, де цей метод потенційно зможе зменшити потребу в більш енергоємних хімічних процесах очищення. «Якщо нам це вдасться, ми отримаємо новий і ресурсоефективніший метод розкладання PFAS та інших стійких до розкладання токсичних речовин у довкіллі. Але спочатку потрібно довести, що бактерії можуть виробляти достатню кількість активних сполук для ефективної роботи процесу», — каже Зонгсу Вей.
PFAS — це велика група створених людиною фторованих речовин, які поширилися в ґрунті та водному середовищі. Багато з цих речовин надзвичайно важко розщепити через міцні хімічні зв’язки між вуглецем і фтором.
Сьогодні PFAS можна видаляти з води, наприклад, за допомогою активованого вугілля та мембранної фільтрації. Однак ці методи не обов’язково розщеплюють речовини, а лише затримують їх у фільтрах або концентрованих залишкових продуктах, з якими згодом потрібно поводитися. Крім того, залишки лікарських засобів та інші чужорідні для довкілля речовини можуть проходити крізь традиційні процеси очищення й потрапляти у водне середовище.
Тому дослідники з Інституту біо- та хімічної технології Орхуського університету хочуть вивчити, чи можуть бактерії допомогти розщеплювати кілька типів забруднення в одному процесі очищення, і для цього вони отримали 7,2 млн данських крон від Данського незалежного фонду досліджень. Мета — розробити новий метод, у якому використовуватиметься природна здатність бактерій виробляти хімічні сполуки, здатні розщеплювати різні забруднювальні речовини, зокрема PFAS, залишки лікарських засобів і азот. Про це Орхуський університет повідомляє у пресрелізі.
"Ми хочемо розробити процес, у якому бактерії вироблятимуть хімічні речовини, необхідні для розщеплення забруднення, яке традиційне очищення стічних вод не здатне ефективно видалити. PFAS є важливою ціллю, але ми також хочемо дослідити, чи можна цей метод використовувати для розщеплення залишків лікарських засобів та інших чужорідних для довкілля речовин," — каже професор Барт Ф. Сметс, який очолює проєкт.
Бактерії виконуватимуть хімічну роботу
Коли певні бактерії перетворюють сполуки азоту, вони виробляють реактивні сполуки кисню та азоту, також відомі як ROS і RNS. Ці сполуки можуть реагувати з іншими молекулами та змінювати їхню хімічну структуру.
Професор Барт Ф. Сметс раніше документально підтвердив, що бактерії виробляють ці сполуки. Крім того, доцент Зонгсу Вей показав, що реактивні сполуки азоту можуть розщеплювати речовину PFAS — PFOA — у хімічній системі в лабораторії.
Тепер дослідники спробують поєднати ці два процеси.
"Ми знаємо, що бактерії можуть виробляти реактивні сполуки, і ми показали, що ці сполуки можуть розщеплювати PFOA у хімічній системі. Створити необхідні умови за допомогою бактерій буде складно, і це фактично найбільший науковий виклик проєкту," — каже Зонгсу Вей.
Розвиток на основі наявних процесів очищення
Дослідники також визначать, які речовини утворюються під час розщеплення, щоб з’ясувати, чи створює цей процес потенційно шкідливі залишкові продукти.
У довгостроковій перспективі вони сподіваються інтегрувати технологію в наявні очисні споруди, де цей метод потенційно може зменшити потребу в більш енергоємних хімічних процесах очищення.
"Якщо нам це вдасться, ми отримаємо новий і більш ресурсоефективний метод розщеплення PFAS та інших стійких до розщеплення токсичних речовин у довкіллі. Але спочатку ми маємо показати, що бактерії можуть виробляти достатню кількість реактивних сполук для ефективної роботи процесу," — каже Зонгсу Вей.