Oamenii de știință de la Universitatea Yale au propus o metodă mai ieftină de eliminare a PFAS, cunoscute drept „substanțe chimice eterne”, din terenurile agricole contaminate. Procedura ar costa aproximativ 29.000 de dolari pe hectar, față de până la 1,6 milioane de dolari în cazul tehnicilor actuale, și ar putea îmbunătăți în același timp sănătatea solului, potrivit Science Alert.
În fiecare an, milioane de tone metrice de biosolide uscate – materialul bogat în nutrienți rămas în urma tratării apelor uzate municipale, cunoscut și drept nămol de epurare – sunt împrăștiate pe terenurile din Statele Unite.
Este o modalitate ingenioasă de reciclare a nutrienților și, cu siguranță, o sursă eficientă de îngrășământ. Timp de mulți ani, aceste biosolide au fost promovate în rândul fermierilor drept o alternativă naturală la îngrășămintele petrochimice.
Însă practica provoacă și o problemă uriașă, deoarece o mare parte din acest nămol este contaminată cu PFAS.
„Această problemă – contaminarea terenurilor agricole cu PFAS – îi afectează în mod disproporționat pe micii fermieri și pe agricultorii ecologici, care au folosit îngrășăminte ce conțineau PFAS înainte ca amploarea problemei să fie cunoscută pe deplin”, explică Jake Thompson, cercetător în domeniul mediului la Universitatea Yale.
El și colegii săi au propus recent o metodă detaliată de decontaminare, prezentată într-un studiu publicat în revista PNAS, care ar putea reduce cantitatea de PFAS la o fracțiune din costul metodelor existente.
Un studiu național asupra nămolurilor de epurare, realizat în 2001 de Agenția pentru Protecția Mediului din SUA (EPA), a estimat că în cantitatea totală de biosolide produsă anual în Statele Unite se găsesc între 2.749 și 3.450 de kilograme de PFAS, cunoscute pe scară largă drept „substanțe chimice eterne”. Aproximativ jumătate dintre aceste biosolide sunt aplicate pe terenurile agricole.
Însă, așa cum sugerează și denumirea lor, „substanțele chimice eterne” nu se descompun ușor. Legătura dintre carbon și fluor aflată la baza acestor molecule este atât de puternică, încât se estimează că PFAS pot persista timp de mii de ani.
Odată ajunse în sol, PFAS rămân acolo și se acumulează de-a lungul anilor, pe măsură ce sunt aplicate noi cantități de biosolide. Substanțele pot ajunge apoi în cursurile de apă care traversează terenurile respective sau pot fi absorbite de plante, reintrând astfel în circuitul alimentar.
Situația este îngrijorătoare, deoarece tot mai multe dovezi sugerează că expunerea la PFAS poate fi nocivă pentru organismele vii.
Studiile de laborator și cele efectuate pe animale au indicat că PFAS ar putea avea un rol în apariția cancerului și a problemelor legate de sarcină și reproducere.
Cercetările efectuate în rândul populației umane au identificat legături între PFAS și apariția anumitor tipuri de cancer, riscul cardiovascular, scleroza multiplă și problemele de fertilitate.
Multe dintre aceste studii sunt însă preliminare, ceea ce înseamnă că posibilele legături sunt încă investigate.
Privite în ansamblu, concluziile indică însă că PFAS nu sunt substanțe pe care ni le-am dori acumulate în solurile pe care ne cultivăm hrana.
„Deși acest studiu se concentrează asupra Statelor Unite, datele disponibile arată că PFAS reprezintă o provocare la nivel mondial”, spune Thompson.
Curățarea terenurilor nu va fi deloc ușoară. Eliminarea PFAS de pe terenurile agricole americane prin tehnicile actuale costă între aproximativ 800.000 și 1,6 milioane de dolari pe hectar. Costul total estimat s-ar ridica la 8.000 de miliarde de dolari.
În schimb, noua metodă propusă ar costa aproximativ 29.000 de dolari pe hectar, în cazul în care procesul este repetat timp de până la 20 de ani pentru a asigura decontaminarea.
Potrivit cercetătorilor, metoda îmbunătățește și sănătatea solului. Tehnicile existente, care presupun excavarea și „arderea” pământului, îndepărtează stratul fertil de la suprafață și eliberează cantități mari de dioxid de carbon.
Prima etapă constă în aplicarea de rocă alcalină mărunțită pe terenurile contaminate. În modelele lor, Thompson și echipa sa au folosit bazalt, însă calcarul ar putea reprezenta o altă opțiune.
„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, precum sulfonatul de perfluorooctan (PFOS) și acidul perfluorooctanoic (PFOA)”, explică autorii în studiul publicat.
Pe solul contaminat sunt cultivate apoi plante cunoscute pentru capacitatea lor de a acumula rapid PFOS, precum cânepa și ierburile perene. Acestea sunt recoltate și supuse pirolizei – un tratament termic desfășurat în absența oxigenului –, în urma căreia se obține biochar, un tip de cărbune vegetal.
„Biomasa recoltată, transformată în biochar și reaplicată pe teren, poate contribui și la imobilizarea PFAS rămase, reducând astfel transferul acestora către culturile furajere”, adaugă echipa.
Există încă numeroase necunoscute privind ceea ce se întâmplă cu PFAS în timpul pirolizei. Un studiu recent arată că ar putea fi necesară o temperatură de cel puțin 800 de grade Celsius pentru ca nivelul acestor substanțe să fie redus suficient.
Temperaturile ridicate necesare pirolizei și transportarea produselor din biochar către alte amplasamente generează emisii de gaze cu efect de seră. În schimb, procesul de alterare accelerată a rocilor contribuie la eliminarea emisiilor din atmosferă. În calculele realizate de Thompson și echipa sa, cele două componente ale metodei se compensează reciproc.
Cu condiția ca instrucțiunile să fie respectate cu strictețe, cercetătorii estimează că aplicarea procesului la nivel național, în Statele Unite, ar putea elimina anual din atmosferă 10,5 milioane de tone metrice de dioxid de carbon.
„Aceasta este o cale reală prin care fermierii aflați în această situație pot recâștiga controlul asupra terenurilor lor și pot lăsa solul într-o stare mai bună decât cea în care se afla înainte”, spune Thompson.
Cercetarea a fost publicată în revista PNAS.
Editor : Ș.A.
About the Author
