Limpieza biológica descubierta para ciertos 'químicos para siempre'

Científicos de ingeniería química y ambiental de la Universidad de California, Riverside (UCR)han identificado dos especies de bacterias que se encuentran en el sueloque descomponen una clase de "químicos permanentes" obstinados, dando esperanza para la limpieza biológica de bajo costo de los contaminantes industriales.

Estas bacterias destruyen un subgrupo de sustancias per- y polifluoroalquilo, o PFAS, que tienen uno o más átomos de cloro dentro de su estructura química, informaron Yujie Men, profesora asistente en la Facultad de Ingeniería de Bourns, y sus colegas de la UCR, en el Revista Agua Natural.

Los productos químicos insalubres para siempre persisten en el medio ambiente durante décadas o mucho más debido a sus enlaces inusualmente fuertes de carbono a flúor. Sorprendentemente, el equipo de la UCR descubrió que las bacterias rompen los enlaces cloro-carbono del contaminante, lo que inicia una cadena de reacciones que destruyen las estructuras químicas permanentes, volviéndolas inofensivas.

"Lo que descubrimos es que las bacterias pueden romper primero los enlaces carbono-cloro, generando intermediarios inestables", dijo Men. "Y luego esos intermedios inestables sufren una desfluoración espontánea, que es la ruptura del enlace carbono-flúor".

Los PFAS clorados son un gran grupo en la eterna familia química de miles de compuestos. Incluyen una variedad de fluidos hidráulicos no inflamables utilizados en la industria y compuestos utilizados para fabricar películas químicamente estables que sirven como barreras contra la humedad en diversas aplicaciones industriales, de embalaje y electrónicas.

Las dos especies de bacterias, Desulfovibrio aminophilus y Sporomusa sphaeroides, identificadas por el grupo de Men son naturales y se sabe que viven en los microbiomas subterráneos donde el agua subterránea puede estar contaminada con PFAS. Para limpiezas aceleradas, se podría inyectar un nutriente económico, como metanol, en el agua subterránea para promover el crecimiento bacteriano. Esto aumentaría en gran medida la presencia de bacterias para destruir los contaminantes de manera más efectiva, dijo Men. Si la bacteria aún no está presente, el agua contaminada podría inocularse con una de las especies de bacterias.

El título del artículo es "Desfluoración sustancial de ácidos policlorofluorocarboxílicos provocada por dicloración hidrolítica microbiana anaeróbica". Men es el autor correspondiente y Bosen Jin, estudiante graduado de ingeniería química y ambiental de la UCR, es el autor principal. Otros coautores de la UCR son el posdoctorado Jinyu Gao; ex postdoctorado Huaqing Liu; los exestudiantes de posgrado Shun Che y Yaochun Yu; y Profesor Asociado Jinyong Liu.

El estudio amplía el trabajo anterior de Men, en el que demostró que los microbios pueden descomponer una clase obstinada de PFAS llamados ácidos carboxílicos fluorados.

Los microbios se han utilizado durante mucho tiempo para la limpieza biológica de derrames de petróleo y otros contaminantes industriales, incluido el solvente industrial tricloroetileno o TCE, que Men ha estudiado.

Pero lo que se sabe sobre el uso de microorganismos para limpiar PFAS todavía está en pañales, dijo Men. Su descubrimiento es muy prometedor porque los tratamientos biológicos, si se dispone de microbios que se alimentan de contaminantes, son generalmente menos costosos y más respetuosos con el medio ambiente que los tratamientos químicos. Los microbios que se alimentan de contaminantes también se pueden inyectar en lugares subterráneos de difícil acceso.

El último estudio de PFAS de Men se produce cuando la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. está promulgando nuevas regulaciones para estimular la limpieza de los sitios de agua subterránea contaminados con PFAS en todo el país porque estos productos químicos se han relacionado con una serie de efectos nocivos para la salud, incluidos el cáncer, la enfermedad renal y las alteraciones hormonales. .

- Este comunicado de prensa se publicó originalmente en el sitio web de la Universidad de California - Riverside