Дослідники з Університету Колорадо в Боулдері вперше в історії виявили у Західній півкулі хлоровані парафіни середнього ланцюга (MCCP) з повітря. Іноді наукові дослідження дуже схожі на розгадку таємниці. Вчені вирушають у поле з чіткою метою та вагомою гіпотезою, але потім дані розкривають щось дивовижне. Саме тоді починається справжня детективна робота.
Саме це сталося з командою з Університету Колорадо в Боулдері під час нещодавнього польового дослідження в сільській місцевості Оклахоми. Вони використовували найсучасніший прилад для відстеження того, як крихітні частинки формуються та ростуть у повітрі. Але замість того, щоб просто збирати очікувані дані, вони виявили щось зовсім нове: перше в історії виявлення в повітрі хлорованих парафінів середнього ланцюга (MCCP), різновиду токсичного органічного забруднювача, у Західній півкулі. Висновки команди були опубліковані в ACS Environmental Au.
«Для вчених дуже цікаво знайти щось несподіване, чого ми не шукали», — сказав Даніель Кац, аспірант хімічного факультету Каліфорнійського університету в Боулдері та провідний автор дослідження. «Ми починаємо дізнаватися більше про цей токсичний органічний забруднювач, який, як ми знаємо, існує і який нам потрібно краще зрозуміти».
MCCP зараз розглядаються для регулювання Стокгольмською конвенцією, глобальним договором про захист здоров’я людини від давніх та широко поширених хімічних речовин. Хоча токсичні забруднювачі були виміряні в Антарктиді та Азії, дослідники досі не були впевнені, як задокументувати їх в атмосфері Західної півкулі.
Від стічних вод до сільськогосподарських угідь
MCCP використовуються в рідинах для металообробки, а також у виробництві ПВХ та текстилю. Вони часто зустрічаються у стічних водах і, як наслідок, можуть потрапляти в біодобриво, яке також називають осадом стічних вод, що утворюється під час видалення рідини зі стічних вод на очисній споруді. В Оклахомі дослідники підозрюють, що виявлені ними MCCP походять з біодобрив на полях поблизу місця, де вони встановили свій прилад.
Це теж варте вашої уваги – Вчені виявили сліди раку в кістках динозаврів
«Коли осади стічних вод розкидаються по полях, ці токсичні сполуки можуть потрапляти в повітря», – сказав Кац. «Ми не можемо безпосередньо довести, що це відбувається, але вважаємо, що це цілком ймовірний спосіб, яким вони можуть потрапляти в повітря. Доведено, що добрива з осаду стічних вод вивільняють подібні сполуки».
Молодші родичі MCCP, коротколанцюгові хлоровані парафіни (SCCP), наразі регулюються Стокгольмською конвенцією, а з 2009 року – Агентством з охорони навколишнього середовища США (EPA). Регулювання з’явилося після того, як дослідження виявили, що токсичні забруднювачі, які поширюються на великі відстані та довго затримуються в атмосфері, шкідливі для здоров’я людини. Але дослідники висувають гіпотезу, що регулювання SCCP могло збільшити вміст MCCP в навколишньому середовищі.
«У нас завжди виникають ці непередбачувані наслідки регулювання, коли ви щось регулюєте, а потім все ще існує потреба в продуктах, у яких це було», — сказала Еллі Браун, професор хімії Каліфорнійського університету в Боулдері, стипендіат CIRES та співавтор дослідження. «Тож їх чимось замінюють».
Вимірювання аерозолів призвело до нового та дивовижного відкриття
Використовуючи мас-спектрометр з нітратною хімічною іонізацією, який дозволяє вченим ідентифікувати хімічні сполуки в повітрі, команда вимірювала повітря на сільськогосподарській ділянці 24 години на добу протягом одного місяця. Кац каталогізував дані, а також документував різні ізотопні структури сполук. Сполуки, виміряні командою, мали чіткі структури, і він помітив нові структури, які одразу ж ідентифікував як відмінні від відомих хімічних сполук. За допомогою додаткових досліджень він ідентифікував їх як хлоровані парафіни, що містяться в MCCP.
Кац каже, що склад MCCP схожий на PFAS, довготривалі токсичні хімічні речовини, які повільно розкладаються з часом. Відомі як «вічні хімічні речовини», їхня присутність у ґрунтах нещодавно призвела до заборони Сенату Оклахоми використання твердих біологічних добрив.
Це теж варте вашої уваги – Крихітні людські серця вперше вирощені в ембріонах свиней
Тепер, коли дослідники знають, як вимірювати MCCP, наступним кроком може бути вимірювання забруднюючих речовин у різний час року, щоб зрозуміти, як рівні змінюються кожного сезону. Багато невідомого щодо MCCP залишається, і є ще багато чого, що потрібно дізнатися про їхній вплив на навколишнє середовище.
«Ми їх ідентифікували, але досі не знаємо точно, що вони роблять в атмосфері, і їх потрібно досліджувати далі», – сказав Кац. «Я вважаю важливим, щоб у нас і надалі існували урядові установи, здатні оцінювати наукові дані та регулювати ці хімічні речовини, необхідні для громадського здоров’я та безпеки».
