加州大学河滨分校的科学家发现，这项技术可以帮助全国各地的供水机构应对新的联邦标准，限制饮用水中“永久化学物质”的浓度。
科学家们将这种化学物质称为 PFAS，即多氟烷基物质和全氟烷基物质，这种化学物质已被用于数千种产品中，从薯片袋到灭火泡沫。然而，它们现在正在逐步被淘汰，因为它们已经渗入地下水供应，并且与某些癌症和其他健康疾病有关。
今年早些时候，美国环境保护署实施了水质限制，将全国自来水中某些永久性化学物质的含量限制在每万亿分之四，促使供水商寻找 PFAS 清理解决方案。
由化学与环境工程教授刘海洲领导的加州大学河滨分校研究小组发现了一种化学过程，该过程使水处理厂废水中通常存在的高浓度盐分充当催化剂，通过切断顽固的氟碳键来促进 PFAS 化合物的分解。通常，废水中的盐分会阻碍化学污染物的清除。《环境科学与技术》杂志详细介绍了这种解决 PFAS 污染的方法。
这项研究以刘教授 2022 年的发现为基础，即通过调整不需要额外化学品或不会留下有毒残留物的工艺，用短波长紫外线照射水，可以一步到位地破坏 PFAS 化合物。这两项研究均受专利保护。
“我们研究了具有不同碳链和短链的 PFAS，还研究了氯化物和硫酸盐浓度高的含盐废水，”刘说。“结果表明，废水中的盐分在接受紫外线照射时会起到催化剂的作用，使这一过程更加有效，速度更快。”
刘先生表示，该过程在破坏 PFAS 方面非常有效，因为短波紫外线(不同于用于水消毒的传统紫外线)不会被废水中的有害化学物质所抑制。
刘说：“它不仅能破坏长链 PFAS，还能破坏传统分离技术难以去除的短链 PFAS。”
刘教授团队取得的突破有望使市政和私营供水机构受益，这些机构使用或计划使用所谓的“离子交换”技术将 PFAS 化合物从产生含有 PFAS 污染物的盐水废物的饮用水中分离出来。
在离子交换水处理中，带负电荷的 PFAS 分子与带负电荷的
离子附着在大型处理池中的微小树脂珠表面上。这会导致 PFAS 污染物附着在珠子上。然而，几个月后，树脂珠会变得无效，因为它们会被 PFAS 分子饱和。树脂珠可以通过用盐水冲洗再生并重复使用。这会产生含有大量 PFAS 污染物的盐水废水，现在可以使用刘的工艺进行处理。
刘氏工艺的用途不仅限于永久销毁离子交换处理厂产生的 PFAS。使用膜反渗透过滤技术的水处理技术也会产生含有有毒 PFAS 的盐水废水。此外，垃圾填埋场渗滤液废水、使用氟聚合物的化学制造工艺产生的含盐工业废水以及受 PFAS 污染影响的咸水地下水都可以使用刘氏及其团队发现的方法进行净化。
刘博士的研究题目为“氯化物和硫酸盐对通过氢调节的 185 纳米紫外光解几乎完全破坏盐水中全氟羧酸盐的促进作用：机理和动力学”。除刘博士外，该论文的作者还有刘思涛、陈功德、石庆阳、甘杰、金博森和门玉洁，他们都隶属于加州大学河滨分校。