PFAS & 수질: 위대한 도전

[QTalks Ep.12]

대부분의 환경에서 PFAS—과불화알킬 물질 또는 폴리플루오로알킬 물질 또는 “영원한 화학 물질”—를 찾는다면, 틀림없이 그러한 물질들을 발견하게 될 것입니다. 남극 대륙과 같은 외딴 지역에서도 PFAS의 흔적이 발견되었습니다. 그러나 PFAS 또는 영원한 화학 물질에 대해 무엇을 알아야합니까?

환경 저널리스트이자 QTalks의 호스트인 톰 프레이버그(Tom Freyberg )와 함께 이 질문에 답하는 것은 서로 다른 분야의 세 게스트이지만 상호 보완적인 관점입니다.

로베르타 호프만-카리스 박사, KWR 물 연구소 선임 과학 연구원
Jason Dadakis, OCWD의 수질 및 기술 자원 담당 전무 이사
Mohamed Ateia Ibrahim, 미국 환경 보호국 (EPA)의 환경 엔지니어 및 그룹 리더

아래에서 전체 에피소드를 즐기십시오.

상황에 맞는 PFAS

Tom은 PFAS 문제의 규모에 대한 몇 가지 맥락을 제공하는 것으로 시작했습니다. 그는 분해하기가 극도로 어렵기 때문에 종종 영원한 화학 물질이라고 불리는 이러한 화학 물질에는 여러 개의 불화 탄소 결합이 포함되어 있다고 말했습니다.

일반적으로 붙지 않는 프라이팬 및 방수 의류와 같은 품목에 사용되었지만 이후 식품 포장, 상업용 가정 용품, 작업장, 식수 및 물고기와 같은 살아있는 유기체에서도 발견되었습니다.

Tom은 패널에게 PFAS 챌린지에 대한 참여 및 인터페이스에 대한 맥락을 제공하도록 요청했습니다.

Jason은 오렌지 카운티 용수 지구가 250만 명의 주민에게 서비스를 제공하고 지역 물 공급의 77%를 차지하기 때문에 독특하다고 말했습니다. 그는 PFAS와의 연관성은 19개의 주요 소매 기관을 대신하여 관리하는 지하수 유역과 관련이 있으며, 그 중 11개는 이전에 주 권고 수준 이상의 PFAS 검출로 인해 하나 이상의 우물을 폐쇄해야 했다고 말했습니다.

모하메드는 PFAS를 포함한 새로운 오염 물질에 특히 중점을 둔 새로운 처리 기술의 개발 및 평가에 대한 연구를 주도하고 있다고 설명했습니다. 그는 2021년부터 2024년까지 PFAS에 대한 조치를 취하겠다는 EPA의 PFAS 전략 로드맵을 언급하며 여기에는 연구, 제한 및 개선의 세 가지 목표가 있다고 말했습니다.

연구 측면에서 EPA는 PFAS 노출, 인체 건강에 대한 독성, 생태학적 영향 및 사용 가능한 최고의 과학을 통합한 효과적인 개입에 대한 이해를 높이기 위해 연구 개발에 투자합니다. 제한은 PFAS가 공기, 물, 육지로 유입되는 것을 금지하는 것을 목표로 하는 사전 예방적 예방 전략입니다. 정화는 PFAS 정화 활동을 확대하고 가속화하기 위한 것입니다.

Roberta는 KWR Water Research Institute의 수처리 및 자원 회수 팀에서 자신의 역할을 설명했습니다. 그녀는 지표수, 지하수, 폐수 및 식수에서 다양한 PFAS 화학 물질의 농도를 연구하고 측정하는 데 참여하고 있으며 물을 처리하고 PFAS를 제거하는 방법에 대한 연구도 하고 있다고 말했습니다.

식수 내 PFAS 수치에 대한 EPA의 임박한 제안

그런 다음 Tom은 Mohamed에게 식수에서 허용 가능한 PFAS 수준의 추가 제한에 관한 EPA의 임박한 제안에 대해 논평해 달라고 요청했습니다. 모하메드는 EPA의 기준이 식수안전법에 따라 제안될 것이며 물 산업의 많은 활동에 영향을 미칠 것이라고 말했다.

그는 또한 이 제안이 음용이나 관개와 같은 특정 목적에 안전하다는 것을 나타내기 위해 유해 화학 물질에 대한 제한을 설정하는 것을 목표로 한다고 설명했습니다.

Jason은 EPA가 일반적으로 미국의 화학 오염 물질에 적용되지 않는 약간 더 복잡하고 다른 규제 프레임워크를 제안하는 것 같으며 최종 제안을 보는 데 관심이 있다고 말했습니다.

그는 현재까지 치료에 대한 투자가 새로운 규정과 양립할 수 있기를 바란다고 말했다. 그는 또한 규제 당국이 캘리포니아의 시행 가능한 기준을 정할 때 연방 EPA의 기준과 어떻게 비교될지 지켜보는 데 관심이 있다고 말했다.

Roberta는 유럽 연합 (EU)도 표준을 마련하고 있으며 리터 당 나노 그램 측정을 준수 할 가능성이 높기 때문에 수처리에 문제가 있다고 언급했습니다. 그녀는 이로 인해 이 수준에서 측정할 수 있도록 기존 인프라에 대한 상당한 업그레이드와 투자가 필요할 수 있다고 말했습니다.

PFAS 치료 이니셔티브 및 기술 혁신의 결과

Tom은 Jason에게 학군에서 운영하는 수상 경력에 빛나는 파일럿 계획의 결과에 대한 업데이트를 공유하고 이를 지원하기 위해 어떤 기술 솔루션을 사용했는지 설명해 달라고 요청했습니다.

Jason은 프로젝트에 상당한 자본 투자가 수반됨에 따라 배포할 기술을 먼저 테스트하고 싶었다고 설명했습니다. 그는 입상 활성탄과 흡수 신기술을 테스트하는 기상 처리 시스템의 초기 설계와 병행하여 파일럿 프로그램을 시작했다고 말했습니다.

그는 첫 번째 단계에서 초기 시스템의 설계 및 구축에 어떻게 영향을 미쳤는지, 그리고 합리적인 비용 내에서 긴 수명을 가질 수 있는 적합한 제품을 식별했는지에 대해 언급했습니다. 그는 장기적으로 오염 물질을 제거하는 데 사용되는 흡수 매체가 얼마나 오래 지속될 수 있는지에 따라 운영 비용이 크게 달라지기 때문에 새로운 기술을 평가하는 지속적인 프로그램을 구상하고 있다고 말했습니다.

모하메드는 기존 기술의 한계를 알고 있으며 긴 수명과 높은 효율성을 가진 새롭고 혁신적인 솔루션을 찾고 있다고 말했습니다. 그는 만병통치약이나 획일적인 해결책이 모든 해결책에 적합하다고 생각하지 않으며, 각 사례는 개별적으로 고려되어 먼저 출처와 농도를 파악한 다음 관련 해결책을 식별할 것이라고 말했습니다.

Roberta는 KWR이 활성탄 또는 역삼투압과 같이 현재 적용하고 있는 일반적인 처리 절차를 살펴보기 시작했다고 말했습니다. 그녀는 활성탄은 일반적으로 그들이 원하는 것보다 덜 효과적이며 재활성화 빈도는 현재 적용되는 것보다 4배 이상이어야 한다고 말했습니다.

이를 바탕으로 현재 흡수도 향상과 활성탄의 특성을 개선하거나 다른 유형의 구색을 사용할 수 있는지 여부에 대한 연구가 진행되고 있다고 말했습니다.

그녀는 또한 PFAS를 제거하는 것만으로도 PFAS가 어떻게든 다시 환경에 유입된다는 것을 의미하기 때문에 PFAS를 분해하는 것이 가능한지 질문하면서 이는 문제를 해결하는 것이 아니라 문제를 전가하는 것일 뿐이라고 언급했습니다.

PFAS 농축액 처리

모하메드(Mohamed)는 농축 폐기물이 더 선택적이고 더 가혹한 조건을 견딜 수 있기 때문에 혁신적이거나 새로운 흡광도가 필요할 것으로 예상한다고 말했습니다. 그러나 그는 이것이 진행 중인 작업이며 분리 측면에서 매우 효과적인 솔루션에는 자체 과제가 있다고 말했습니다.

그는 이것이 복잡하고 다규모적이며 다층적인 문제이지만 좋은 소식은 미세한 농도의 오염 물질을 측정할 수 있는 능력을 포함하여 분리에 대한 이해가 10년 전보다 훨씬 더 잘 이해되고 있다는 것이라고 말했습니다.

Jason은 아직 이 응용 연구 분야에 뛰어들지는 않았지만 그가 들어본 사례 중 기존 기술이 사용되고 있으며(농축액을 폐기하기 쉬운 GAC 시스템으로 가져옴) 임시방편으로 보고 있다고 말했습니다.

그는 국방부의 연구와 군사 시설 등에서 진행되고 있는 개선 과정이 문제의 규모와 이에 대해 무엇을 할 수 있는지 더 잘 이해하는 데 기여하기를 희망한다고 말했다. 그는 또한 이러한 연방 차원의 투자가 지식 공유가 이루어지는 한 지방 자치 단체 규모에서도 결과를 낳을 것으로 기대한다고 설명했습니다.

PFAS 챌린지의 규모에 대한 낙관론

Tom은 패널들에게 PFAS 챌린지의 규모를 충족할 수 있을 것으로 조심스럽게 낙관하는지 질문하며 세션을 마무리했습니다.

Roberta는 현재 진행되고 있는 연구와 개발 중인 신소재 및 기술을 바탕으로 조심스럽게 낙관적이라고 말했습니다. 그러나 그녀는 또한 이러한 문제가 여전히 심각하며 특히 농도가 매우 낮은 유럽의 식수에서 이것이 PFAS 문제에 추가적인 장애물이 된다는 점을 인정했습니다.

모하메드 장관은 연방 차원에서 일어나고 있는 활동들에 만족하고 있으며, 장단기적으로 많은 개선이 이루어지고 있다고 말했다. 대체로 그는 5년에서 10년 후에는 더 나은 상황에 처하게 될 것이라고 낙관하고 있다고 말했다.