Tim sa Yalea predlaže kombinovani pristup za sanaciju PFAS‑a u poljoprivrednom zemljištu: primenu alkalnog kamenja radi podizanja pH, sadnju biljaka koje akumuliraju PFAS i pretvaranje žetvene biomase u biochar putem pirolize. Modeli pokazuju da bi ovaj pristup mogao smanjiti troškove sa 800.000–1,6 miliona USD na oko 29.000 USD po hektaru uz ponavljanje do 20 godina, a uz to bi mogao poboljšati zdravlje zemljišta. Ipak, postoje nepoznanice—posebno oko temperatura potrebnih za sigurnu pirolizu PFAS jedinjenja i potencijalnih emisija.
Kako Ukloniti „Večne Hemikalije“ Iz Zemljišta: Novi, Jeftiniji Pristup Koji Predlažu Naučnici
(Karen Kasmauski/The Image Bank/Getty Images)
Svakogodišnje se milioni suvih metričkih tona biosola — hranljivog materijala koji ostaje nakon prečišćavanja komunalnih otpadnih voda, poznatog i kao mulj — primenjuju na zemljišta u SAD. To je efikasan način reciklaže nutrijenata i jeftin izvor đubriva, ali značajan deo tog mulja sadrži PFAS, tzv. „večne hemikalije“ koje se teško razgrađuju.
Šta su PFAS i zašto su problem?
PFAS su hemijska grupa koja uključuje jedinjenja otpornа na razgradnju zbog jakih ugljenik‑fluor veza. Pošto su izuzetno stabilna, PFAS se zadržavaju u zemljištu i vodi, akumuliraju se u biljkama i životinjama i mogu ući u lanac ishrane.
A wastewater treatment plant in Texas. (JupiterImages/The Image Bank/Getty Images)
Laboratorijske i epidemiološke studije povezuju izloženost PFAS sa povećanim rizicima za određene vrste raka, probleme sa trudnoćom i reprodukcijom, poremećaje u imunom sistemu i kardiovaskularne probleme, iako su mnoge veze još predmet daljih istraživanja.
Opseg zagađenja
Prema Nacionalnoj anketi o kanalizacionom mulju iz 2001. koju je sproveo EPA, u godišnjem zbiru biosola proizvedenih u SAD procenjuje se prisustvo između 2.749 i 3.450 kilograma PFAS‑a, a otprilike polovina tog mulja se koristi na poljoprivrednim zemljištima.
(Yale News)
Predloženi pristup sanaciji
Tim sa Yalea, u radu objavljenom u časopisu PNAS, predlaže kombinovani metod koji u modelima značajno smanjuje troškove i po mogućnosti poboljšava zdravlje zemljišta. Ključni koraci su:
- Primena usitnjenog alkalnog kamena (u modelima bazalt; moguće i krečnjak) radi podizanja pH zemljišta ka ciljanom pH ≈ 7, što povećava mobilnost i bio‑dostupnost ključnih PFAS jedinjenja (npr. PFOS, PFOA).
- Sadnja biljaka koje akumuliraju PFAS — primeri uključuju industrijsku konoplju i trajne trave koje brzo apsorbuju PFAS iz tla.
- Biranje biomase i piroliza (termalna obrada bez kiseonika) radi dobijanja biochara; deo biomase se može pretvoriti u biochar koji se vraća na polje da imobilizuje preostali PFAS.
Efikasnost, troškovi i klimatski efekti
Autori navode da trenutne metode uklanjanja PFAS sa poljoprivrednog zemljišta koštaju otprilike 800.000–1,6 miliona USD po hektaru, što bi ukupno iznosilo oko 8 biliona USD za SAD. Predloženi metod u modelima košta oko 29.000 USD po hektaru ako se primenjuje ponavljano do 20 godina.
Modeled PFOS and PFOA concentrations in soil under proposed remediation strategy. Modeled trajectories of plant-driven PFOS and PFOA removal in soils with and without a pH amendment. In each panel, the solid line represents the modeled outcome under average site conditions, and the shaded region denotes the 95 percent confidence interval. (Thompson et al.,PNAS, 2026)
Važan deo procene je i bilans ugljenika: piroliza na visokim temperaturama i transport biochara stvaraju emisije, dok proces „enhanced weathering“ (primena alkalnih kamenih dodataka) vezuje CO2. Istraživači procenjuju da bi nacionalna primena njihovog procesa u SAD mogla dovesti do povlačenja oko 10,5 miliona metričkih tona CO2 godišnje iz atmosfere — pod uslovom da se svi koraci pravilno sprovode.
Nepoznate i rizici
Postoje značajne nepoznanice: ponašanje PFAS tokom pirolize nije potpuno razjašnjeno. Neka istraživanja ukazuju da je za značajnije razlaganje PFAS‑a možda potrebna temperatura od najmanje 800 °C. Ako piroliza ne eliminiše PFAS efikasno, postoji rizik da se oni presele ili koncentriraju u druge tokove otpada ili emisije.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Takođe je važno pravilno upravljati obrađenom biomasom i instalacijama za pirolizu kako bi se smanjio rizik emisija i sekundarnih zagađenja.
Zašto je ovo važno za širu publiku
Iako je studija primarno fokusirana na SAD, PFAS su globalni problem: mulj i biosoli se koriste širom sveta, pa pristupi koji su efikasni, isplativi i koji ne uništavaju plodno tlo imaju međunarodnu primenu. Predloženi metod nudi potencijal da poljoprivrednici dobiju alatke za smanjenje zagađenja bez potrebe za skupim iskopavanjima i spaljivanjem tla.
Napomena: Predložene prednosti se zasnivaju na modelima i ekonomskim procenama; potrebne su daljnje poljske studije i pilot projekti da bi se potvrdila efikasnost i bezbednost u praksi.
Izvori: PNAS (rad istraživača sa Yalea), izveštaji EPA, prateće publikacije o pirolizi i biocharu.
Pomozite nam da budemo bolji.
