跟踪污水,以保护环境

发表 丽贝卡歌德

污水叶数百万家庭的每一天,为首的污水处理厂,这是哪里 大卫·格里菲斯 00,环境化学家说,事情就变得非常有趣。 

格里菲斯 用一个意想不到的技术,以了解我们创建并返回到世界各地的污水重要的新信息。在追求他的研究过程中,他发现了廉价和简单的方法来消除更多的有毒化学物质的污水往往含有之一。

环境化学家和MG娱乐官网明矾,大卫·格里菲思00执行在他的实验室研究carbondating。

从哪儿开始?

一个环境化学家自然的地方开始他或她的工作是在化学品首先在系统,污水处理厂进入我们的水的地步。 

于是就出现在哈得逊河区地方格里菲斯说,他第一次“很兴奋MG娱乐污水,”当他在耶鲁大学的研究生。今天,他是化学在俄勒冈州威拉米特大学的助理教授。

“我第一次通过是在靠近纽约市哈德逊河兴奋,四周全部是每天排放数百万加仑的污水入河,并试图想象这些流动对环境和生态的影响,这些污水处理厂,“ 他说。

收集水样后,格里菲斯采用创造性地一个老的技术:他用放射性碳年代测定分析废水中的溶解的有机碳和看碳是如何在移动时,与相互作用和转化哈德逊河生态系统。

是废水中radiocarbons旧的或新的?

使用放射性碳测年,格里菲斯一个重大发现。水中的碳是几千年历史,这意味着它是不是所有的人,从吃的时候,比如说植物来了,在他们的沙拉。其中大部分是不是从石油,煤炭,或摄入的食品添加剂,药品或个人护理产品等石化产品的。

“废水中碳的25%的石油化学基础,”格里菲斯说。 “这是我第一次啊,哈时刻之一。我们用分析化学的工具来学习一些有关系统的重要。”

格里菲斯2012年研究之旅测量的表面和洋底北冰洋碳的水平。

在大画面,这一发现表明,人类是放电更为石化的二氧化碳排放到这对于我们如何看待人类的碳足迹,并在全球碳循环的影响比之前设想的环境。

放射性碳测年已被证明是一个伟大的礼物给格里菲斯的研究。他至今使用的技术,以收集见解从水生系统 北冰洋 马萨诸塞州海湾。

A wastewater treatment tank
废水处理槽。由大卫格里菲斯照片。

在水中合成或天然雌激素?

近年来,格里菲斯已经把注意力转向了雌激素废水中在2016年,他获得了美国国家科学基金会资助了超过325000 $找出已经被处理并倒入河流后会发生什么情况激素。

而人类自然产生,并在我们的雌激素排泄废物的做鱼和其他脊椎动物中,我们也“与雌激素剂量自己,”格里菲斯说。我们服用避孕药和饲料养牛激素催肥他们,并让他们的健康。以增加更多的雌激素环境的问题是,即使在非常小的量能女性化的鱼类种群,导致股票的可能崩溃。雌激素的某些形式也可以伤害鸟类,两栖动物和哺乳动物。

格里菲斯开始着手确定在水体内的雌激素如何来源于动物的生物学过程,与多少是来自制药产品即将废水中“如果主要来源是污水来了,那么你就可以设计出减少雌激素的过程,”他说。

“我们应该能够将环境因素设计到这些化学品从一开始,而不是设计的最好的化学,然后在月底解决这个问题,一旦它出了环境。”

-David格里菲斯'00

首先他必须找到一种方法,以“指纹”或识别合成与天然形式。 通过使用放射性碳测年,他看得出来,避孕药还有其他老化石碳,从脊椎动物自然产生的雌激素区分它们。

格里菲斯后发现这些独特的指纹,他能够表征雌激素在马萨诸塞湾,离波士顿的海岸。他发现,一些雌激素是由鱼和鲸鱼产生,而一些来自全市24英尺宽,9.5英里长的下水管道,它每天清空数百万加仑的污水到隔舱的地板上,下100英尺深的水中。

wastewater treatment basin
污水处理池开到太阳。由大卫格里菲斯照片。

是阳光下的解决方案吗?

在研究中海雌激素的命运的过程中,格里菲斯确定在世界各地比较简单的方法污水处理厂能够便宜减少其系统的雌激素的量,释放到环境中之前。

在污水处理设施共同的最终处理步骤是氯化水,基本上通过添加漂白剂,以杀死挥之不去的病原体。不幸的是,这种漂白工艺转换成雌激素的一种新的形式更容易在动物组织中蓄积。

然而,在一个有趣的扭曲,格里菲斯发现,当这些氯化雌激素暴露在阳光下,他们更迅速地降低。所以,如果处理设施可以公开氯化水在阳光下或紫外线灯,更流经他们之前会降低雌激素被倾倒入湖泊,河流和海洋。 (他目前的研究,他将继续调查,从阳光暴晒导致雌激素光化。) 

“一些盆地得到掩盖了,因为气味问题,通常都没有那么糟糕,所以,如果你打开它们,你可以鼓励雌激素和具有此酚类任何其他药物的降解,”格里菲斯说,包括产品,如泰诺和某些清洁剂。 “许多,许多药品和个人护理产品具有相同的功能组,因此这将适用于任何这些的。”

设计无害的化学物质

作为一个孩子在密歇根长大,大卫·格里菲斯度过了他的时间在户外和钓鱼,他学分影响他以后的职业选择。 “我长大了享受健康环境系统和欣赏他们,”他说。

从2000年的MG娱乐官网毕业后,他曾在夏天一个钓鱼指南和高中科学教师在今年的其余部分。他最终回到了学校在林业耶鲁大学攻读硕士学位,并在技术和树林的麻省理工学院海洋学,海洋应用科学和工程博士学位Hole海洋研究所。

在威拉米特大学,格里菲斯说,他教他的学生有关的故意设计的化学品的重要性,使其无害化在其生命的结束,它们在环境处理掉了。 “我们应该能够将环境考虑设计成从一开始就这些化学物质,”他说,“而不是设计最好的化学,然后在月底解决这个问题,一旦它出了环境。”

大卫·格里菲斯,在他2000毕业后,与他的顾问,查尔斯·韦斯顿化学名誉布施梅奥皮卡德教授
大卫·格里菲斯,在他2000毕业后,与他的顾问,查尔斯·韦斯顿化学名誉布施梅奥皮卡德教授
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大卫·格里菲斯与提供由达纳·沃克蛋黄酱基金赞助,由MG娱乐官网化学系组织了一次谈话后,DOC梅奥的家庭。 (格里菲斯是穿着从他2000毕业照相同的领带以上。)