全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)是一类化学物质,由于其方便的憎水性,几十年来一直被广泛使用,包括用于不粘锅和防水衣物。 问题是,它们的化学键很强,这意味着 PFAS 或多或少会在环境中无限期地存在,给食用它们的动物和人类带来健康问题--现在基本上每个人都会食用。
由布法罗大学研究人员领导的一项新研究发现,某种细菌可以分解至少三种类型的全氟辛烷磺酸,并清除在此过程中产生的一些有毒副产品。
这种细菌名为 Labrys portucalensis F11(F11),是从葡萄牙一处污染严重的工业场地中分离出来的。 在那里,它似乎发生了变异,能够以全氟辛烷磺酸等常见污染物为食,破坏这些强键以获得锁在其中的碳。
为了测试它吃这些化学物质的能力,研究人员将 F11 种群密封在烧瓶中,烧瓶中唯一的碳源来自 PFAS,浓度为每升 10,000 微克。 然后将这些细菌培养 100 到 194 天,然后进行分析,看看细菌吃了多少。
194 天后,F11 被发现分解了 96% 的一种名为全氟辛烷磺酸的常见化学物质。 100 天后,它还成功清除了其他类型的全氟辛烷磺酸,包括 58% 的 5:3 氟代苯甲酸和 21% 的 6:2 氟代苯磺酸。
该研究的通讯作者戴安娜-阿加说:"全氟辛烷磺酸中的碳原子和氟原子之间的结合非常牢固,因此大多数微生物无法将其用作能量来源。F11细菌菌株开发出了切断氟并吃掉碳的能力。"
重要的是,它并没有止步于此。 研究还发现,F11 菌株开始啃食第一餐后留下的一些副产品。 这些代谢物可能会产生环境问题,但分析发现,194 天后,细菌已经从三种全氟辛烷磺酸代谢物中清除了氟。
虽然这是令人感兴趣的第一步,但 F11 并不是解决全氟辛烷磺酸这一重大环境问题的灵丹妙药。 正如研究小组指出的那样,它需要很长时间才能发挥作用,而且在细菌有其他食物来源的实际情况下,它可能不会那么有效。 在接下来的测试中,研究人员计划添加其他食物来源,以提高细菌的生长速度,但不会提高太多。
"我们希望研究将替代碳源与全氟辛烷磺酸放在一起的影响。 然而,如果碳源过于丰富且易于降解,细菌可能根本不需要接触全氟辛烷磺酸,"阿加说。"我们需要给 F11 菌群足够的食物来生长,但又不能让它们失去将 PFAS 转化为可用能源的动力。"
如果一切顺利,这些细菌最终可能成为废水处理厂的一个关键步骤,在水排放到环境中之前去除全氟辛烷磺酸。 它可能会与吞噬当代另一个重大环境问题--微塑料--的细菌罐相邻。
这项研究发表在《整体环境科学》(Science of the Total Environment)杂志上。