新方法可將危險化學物質分解為無害物質。研究結果表明，超音波技術可以有效地處理全氟和多氟烷基物質（PFAS），也就是通常所說的”永遠的化學物質”，從而淨化受污染的地下水。這些近百年前開發的化學物質被廣泛用於製造各種產品，如不沾鍋、防水衣物和個人護理用品。如今，科學家了解到，接觸PFAS 可導致一系列人類健康問題，如先天缺陷和癌症。但由於這些化學物質內部的鍵不易分解，因此很難從環境中清除。

最新研究表明，超音波技術可以有效處理受污染地下水中的有害化學物質全氟辛烷磺酸（PFAS）。這種方法與傳統的處理方法不同，它能更有效地降解較小的PFAS 化合物。這項研究擴展了先前的藥物降解工作，證明超音波能夠分解PFAS 中穩定的碳氟鍵。雖然這種方法成本高且耗能大，但對保護水源可能至關重要，它也為未來的水處理技術指明了一個潛在的方向。

這些困難促使俄亥俄州立大學的研究人員開始研究超音波降解–一種利用聲音透過裂解構成物質的分子來降解物質的過程–如何對不同類型和濃度的這些化學物質發揮作用。

超音波降解： 潛在的解決方案

透過對實驗室製造的含有三種不同大小的氟代苯磺酸化合物（通常存在於消防泡沫中的PFAS 化合物）的混合物進行實驗，他們的結果表明，在三個小時內，較小的化合物降解速度比較大的化合物快得多。這與許多其他全氟辛烷磺酸處理方法形成了鮮明對比，在這些方法中，較小的全氟辛烷磺酸實際上更難處理。

研究報告的共同作者、俄亥俄州立大學土木、環境和大地工程學教授琳達-韋弗斯說：”我們的研究表明，具有挑戰性的較小化合物也可以處理，而且比較大的化合物更有效。這就是這項技術的潛在價值所在。”

這項研究發表在《物理化學雜誌A》。

作為僅有的幾項探究如何利用超音波清除我們周圍有毒的全氟辛烷磺酸（PFAS）化學物質的研究之一，這篇論文是韋弗斯先前研究的延伸，韋弗斯先前的研究發現，同樣的技術也可以降解市政自來水和廢水中的藥物。

超音波與傳統方法

“PFAS化合物很獨特，因為我們在環境工程中用於其他難以清除的化合物的許多破壞技術對它們不起作用，”Weavers說。”因此，我們確實需要開發一系列技術，以確定哪些技術在不同應用中可能有用。”

其他傳統的銷毀方法試圖透過與氧化性化學物質發生反應來分解全氟辛烷磺酸，與之不同的是，超音波透過發出頻率遠低於醫學成像通常使用的頻率的聲音來淨化這些物質。超音波的低頻壓力波會壓縮並拉開溶液，從而產生被稱為空化氣泡的氣穴。當氣泡塌陷時，它們會獲得巨大的動力和能量，從而壓縮並過度壓縮，加熱氣泡。

韋弗斯說：”與強大的燃燒室類似，這些微小氣泡內的溫度可高達10000 開爾文，正是這種熱量分解了全氟辛烷磺酸由穩定的碳-氟鍵組成，並使副產品基本無害。遺憾的是，這種降解方法可能成本高昂且極其耗能，但在幾乎沒有其他選擇的情況下，公眾可能需要考慮投資這種方法，以保護飲用水和其他用途的地下水。”

監管對策和公眾意識

在製造業開始放棄使用PFAS 的同時，監管機構也努力提高大眾對如何避免使用PFAS 的認識。今年早些時候，美國環保署提出了《國家主要飲用水法規》（NPDWR），要求公共供水系統監測某些PFAS，通知公眾這些物質的含量，並在含量超過一定限度時採取措施降低其含量。

由於超音波能有效清除溶液中的全氟辛烷磺酸，研究得出結論，科學家和政​​府機構應考慮在未來的處理技術開發中使用超音波，並將其與其他綜合處理方法結合使用。

雖然韋弗斯的研究還不能推廣到更大範圍的抗污染工作中，但該研究確實指出，他們的工作可能會成為製造小型、高能量水過濾設備的開端，供公眾在家中使用。

韋弗斯說：”我們的研究圍繞著如何擴大規模，以及需要什麼才能使其發揮作用展開。這些化合物隨處可見，因此隨著我們對它們的了解越來越多，了解它們如何降解和分解對進一步推動科學發展非常重要。”