Soluția ingenioasă pentru curățarea solului: cum au reușit cercetătorii să elimine PFAS într-un mod accesibil
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, comparativ cu până la 1,6 milioane de dolari necesari în cazul tehnicilor actuale, și ar putea îmbunătăți sănătatea solului.
În fiecare an, milioane de tone metrice de biosolide uscate, materialul bogat în nutrienți rămas în urma tratării apelor uzate municipale, sunt împrăștiate pe terenurile din Statele Unite. Aceste biosolide au fost promovate ca o alternativă naturală la îngrășămintele petrochimice, dar 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”, afirmă Jake Thompson, cercetător în domeniul mediului la Universitatea Yale. El și colegii săi au publicat un studiu în revista PNAS, în care detaliază metoda de decontaminare ce ar putea reduce cantitatea de PFAS la o fracțiune din costul metodelor existente.
Un studiu național realizat în 2001 de Agenția pentru Protecția Mediului din SUA (EPA) a estimat că, anual, în biosolidele produse în Statele Unite, se găsesc între 2.749 și 3.450 de kilograme de PFAS. Aproximativ jumătate dintre aceste biosolide sunt aplicate pe terenurile agricole, însă PFAS nu se descompun ușor, putând persista timp de mii de ani.
Odată ajunse în sol, PFAS se acumulează pe măsură ce sunt aplicate noi cantități de biosolide și pot ajunge în cursurile de apă sau pot fi absorbite de plante, reintrând în circuitul alimentar. Expunerea la PFAS a fost asociată cu riscuri pentru sănătate, inclusiv cancer, probleme de sarcină și reproducere, riscuri cardiovasculare și alte afecțiuni.
Curățarea terenurilor agricole americane prin tehnicile actuale costă între 800.000 și 1,6 milioane de dolari pe hectar, cu un cost total estimat de 8.000 de miliarde de dolari. Noua metodă propusă ar costa doar 29.000 de dolari pe hectar, având în vedere că procesul ar putea fi repetat timp de până la 20 de ani pentru a asigura decontaminarea.
Metoda propusă implică aplicarea de rocă alcalină mărunțită pe terenurile contaminate. Studiile au arătat că aplicarea acestor amendamente pe bază de rocă alcalină crește pH-ul solului, facilitând mobilitatea și biodisponibilitatea PFAS, precum sulfonatul de perfluorooctan (PFOS) și acidul perfluorooctanoic (PFOA). Ulterior, pe solul contaminat sunt cultivate plante care acumulează rapid PFOS, cum ar fi cânepa și ierburile perene. Aceste plante sunt apoi recoltate și supuse pirolizei, proces din care se obține biochar, un tip de cărbune vegetal.
Biomasa transformată în biochar poate contribui la imobilizarea PFAS rămase, reducând astfel transferul acestora către culturile furajere. Deși există necunoscute privind comportamentul PFAS în timpul pirolizei, un studiu recent sugerează că este necesară o temperatură de cel puțin 800 de grade Celsius pentru a reduce suficient nivelul acestor substanțe.
Cu toate acestea, temperaturile ridicate necesare pirolizei și transportul produselor din biochar pot genera emisii de gaze cu efect de seră. În contrast, procesul de alterare accelerată a rocilor contribuie la reducerea emisiilor atmosferice. Cercetătorii estimează că aplicarea procesului la nivel național 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”, concluzionează Thompson.
