追踪污水以保护环境

格里菲思 使用一种意想不到的技术来发现欧洲杯竞猜网址我们制造并排放到世界上的污水的重要新信息吗. 在进行研究的过程中, 他发现了一种既便宜又简单的方法来消除污水中经常含有的一种毒性更强的化学物质.

从哪里开始?

环境化学家开始他或她的工作的一个自然的地方是化学物质第一次进入我们的水系统的地方——废水处理厂. 

格里菲斯说，正是在哈德逊河地区，他第一次“对污水感到兴奋”,当时他还是耶鲁大学的研究生. 如今，他是俄勒冈州威拉米特大学的化学助理教授.

“我最初是在纽约市附近的哈德逊河上感到兴奋的, 周围都是污水处理厂每天向河里排放数百万加仑的污水, 试着想象这些水流对环境和生态的影响,他说.

收集水样后, 格里菲斯以一种创造性的方式使用了一种古老的技术:他用放射性碳测年法分析了废水中溶解的有机碳，并观察了碳是如何进入废水的, 相互作用, 改变哈德逊河的生态系统.

废水中的放射性碳是新的还是旧的?

通过放射性碳测年法，格里菲斯有了一个重要的发现. 水中的碳有几千年的历史了, 这意味着它并不都来自人们吃的植物, 说, 在沙拉里. 相反，其中大部分来自石油, 煤炭, 或者其他作为食品添加剂摄入的石化产品, 药品, 或者个人护理产品.

格里菲思说:“废水中25%的碳是基于石油化学的. “这是我第一次恍然大悟. 我们使用分析化学的工具来了解系统的一些重要信息."

从大局来看, 这一发现表明，人类向环境中排放的石化碳远远超过此前的假设, 这对我们如何看待人类的碳足迹和全球碳循环有什么影响.

放射性碳定年法对格里菲斯的研究来说是一份伟大的礼物. 从那以后，他利用这项技术收集了对海洋水生系统的见解 北冰洋 到马萨诸塞湾.

水中的雌激素是人工合成的还是天然的?

近年来，格里菲思将注意力转向了废水中的雌激素. In 2016, 他获得了超过325美元的国家科学基金会资助,为了了解激素经过处理并排入河流后会发生什么.

当人类自然地在排泄物中产生和排泄雌性激素时——就像鱼类和所有其他脊椎动物一样——我们也“给自己注射雌性激素”,格里菲斯说. 我们吃避孕药，喂家畜荷尔蒙，让它们长胖，保持健康. 向环境中添加更多雌激素的问题是，即使是非常少量的雌激素也会使鱼类种群雌性化, 导致股票可能崩盘. 某些形式的雌激素也会伤害鸟类、两栖动物和哺乳动物.

格里菲斯最初打算确定水体中有多少雌激素来自动物的生物过程, 相对于废水中有多少来自医药产品. “如果主要来源来自污水, 然后你可以设计减少雌激素的过程,他说.

首先，他必须找到一种方法来“指纹”或识别合成和自然形式. 通过放射性碳测年法, 他发现避孕药含有额外的化石碳, 将它们与脊椎动物自然产生的雌激素区分开来.

格里菲斯鉴定了这些独一无二的指纹之后, 他能够描述马萨诸塞湾的雌激素, 在波士顿海岸外. 他发现一些雌激素是由鱼类和鲸鱼产生的, 而一些来自城市24英尺宽的, 9.5英里长的污水管道——每天将数百万加仑的污水排入海湾的地面, 在100英尺深的水下.

太阳能解决问题吗?

在研究雌激素在海洋中的命运的过程中, 格里菲斯发现了一种相对简单的方法，世界各地的污水处理厂可以廉价地减少系统中雌激素的含量, 在释放到环境中之前.

污水处理设施中常见的最后处理步骤是对水进行氯化处理, 基本上就是加入漂白剂, 杀死残留的病原体. 不幸的是, 这种漂白过程将雌激素转化为一种更有可能在动物组织中积累的新形式.

然而,, 一个有趣的转折, 格里菲斯发现，当这些氯化雌激素暴露在阳光下时, 它们降解得更快. So, 如果处理设施可以将氯化水暴露在阳光或紫外线下, 更多流经它们的雌激素在被倾倒入湖泊之前会降解, 河流, 和海洋. (在他目前的研究中, 他正在继续研究暴露在阳光下产生的雌激素光产物.) 

“由于气味问题，一些盆被盖住了, 这些通常都不是那么糟糕吗, 如果你把它们打开, 你可以促进雌激素和其他含有这种酚基团的药物的降解,格里菲斯说, 包括泰诺和一些洗涤剂. “很多, 许多药品和个人护理产品具有相同的功能基团, 这对任何一种情况都适用."