科学网—科学家们发现了永久性化学物质的一个隐藏弱点
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2026-6-16 20:17
| 个人分类: 新科技 | 系统分类: 海外观察
科学家们发现了永久性化学物质的一个隐藏弱点
据奥胡斯大学(Aarhus University. "Scientists just found a hidden weakness in forever chemicals." ScienceDaily, 16 June 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260615033846.htm )2026年6月16日报道，科学家们发现了“永久性化学物质”的一个隐藏弱点，为最终摧毁它们而不仅仅是移动它们的技术打开了大门。研究人员发现，强烈紫外线产生的氢自由基(hydrogen radicals)可以在不添加化学物质的情况下分解顽固的PFAS“永久化学物质”(Forever Chemicals)。这一突破揭示了一种关键机制，可以带来更环保、更有效的技术来永久销毁这些污染物。
科学家们发现了一种有前景的新方法来对抗PFAS，这是一种臭名昭著的“永久性化学物质”，可以在水中和人体内停留数十年。
PFAS，被广泛称为“永久性化学物质”，是科学家今天面临的最顽固的污染物之一。因为这些化合物非常稳定，它们可以在供水、生态系统甚至人体中停留数十年。它们的持续存在使PFAS污染成为世界各地日益严重的环境和公共卫生问题。
现在，研究人员发现了一条重要线索，可以帮助改善消除这些化学物质的努力。相关研究结果已经在《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）杂志发表——Lu Bai, Shuang Luo, Jan Thøgersen, Xingaoyuan Xiong, Zheng Guo, Zongsu Wei. Mechanistic Insights into Per- and Polyfluoroalkyl Substance (PFAS) Photolysis under Intensified Simulated Solar Light. Environmental Science & Technology, 2026, 60(16): 12562–12573. DOI: 10.1021/acs.est.5c16178. http://dx.doi.org/10.1021/acs.est.5c16178
抗击PFAS污染的新线索
一项新的研究表明，PFAS可以在强光下分解，而不需要添加化学物质。更重要的是，研究人员确定了导致故障的关键过程。
研究小组发现，氢自由基是水在暴露于紫外线（UV）光下时产生的高反应性粒子，在破坏PFAS分子中起着核心作用。
这一发现挑战了早期关于PFAS降解如何发生的想法。之前的研究主要关注其他反应性物种作为该过程的主要驱动因素。通过将氢自由基确定为主导力量，科学家们现在对所涉及的化学有了更清晰的了解。
这种理解很重要，因为确切地知道是什么驱动了PFAS的破坏，可以帮助研究人员开发更有效的处理技术。
氢自由基如何分解永久化学物质
氢自由基具有高度反应性，能够攻击PFAS分子。在这个过程中，它们逐渐去除氟原子，将化合物分解成在环境中不太持久的较小物质。研究人员还发现，该反应在高能紫外光下效果最佳，尤其是在300纳米以下的波长下。
领导这项研究的奥胡斯大学副教授Zongsu Wei表示，这一发现为未来的技术发展提供了宝贵的指导：
他说：“我们知道，由于强大的碳氟键，PFAS非常稳定，打破这些键是主要的挑战。通过将氢自由基确定为主要驱动因素，我们现在有了一个更明确的方向，即如何设计更有效和可持续的技术来实际销毁这些化学物质，而不仅仅是去除它们。”
从拆除PFAS到销毁PFAS
Zongsu Wei指出，目前的许多方法并不能真正解决PFAS问题。相反，他们经常将化学物质从一个地方转移到另一个地方。
“如今，许多技术可以从水中过滤出PFAS，但它们并不能消除它们。真正的目标是降解：完全分解其分子。如果我们想以绿色和可扩展的方式实现这一目标，了解其机制至关重要。”
研究人员警告说，新发现并不是立即解决问题的办法。降解过程仍然相对缓慢，化学物质分解时会形成中间化合物。
尽管如此，确定反应背后的主要驱动因素仍然是一个重要的进步。这一发现为科学家提供了一条关键信息，有助于加速开发更有效的PFAS处理技术。
最终，这项研究表明，当研究人员充分了解化学物质以直接针对它们时，即使是世界上一些最持久的污染物也可能很脆弱。
什么是PFAS？
PFAS（全氟和多氟烷基物质）是自20世纪40年代以来使用的一大类合成化学品，它们存在于防水服、食品包装、消防泡沫和不粘炊具等产品中。它们通常被称为“永久性化学物质”，是因为它们在环境中分解得非常缓慢。PFAS可以在水、土壤、野生动物和人体内积累。暴露与健康问题有关，包括癌症、肝损伤和激素破坏等。大多数现有的水处理技术可以去除PFAS，但却不会使其破坏。
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