根據美國羅格斯大學(Rutgers University)的科學家表示,一種可以幫忙處理帕塞伊克河(Passaic River),個超級基金法案(Superfund)所認定的危害性廢棄物地點中沉積物中高毒性的類戴奧辛物質(dioxin)的細菌,最終可以幫助清理世界上其他被類戴奧辛物質所汙染的地點。此研究發表於科學期刊《環境科學與技術》(Environmental Science & Technology)。

強大分解者

研究的資深作者,羅格斯大學新布朗斯維克分校環境與生物科學學院環境科學系教授兼系主任唐娜·費納爾(Donna E. Fennell)表示:「我們所觀察的這個由細菌所驅動的過程大大地降低了類戴奧辛物質的毒性」。

研究的主要作者,羅格斯大學博士學生瑞秋·狄恩(Rachel K. Dean)表示:「我們的結果顯示,雖然這個由細菌所驅動的過程相當地緩慢,但是它是可以被加強的,且甚至有潛力來移除化合物中所有有毒的氯」。

劇毒化學物質

根據此研究,在被熟知為脫氯處理(dechlorination)的過程中,這種細菌從所有類戴奧辛物質中最毒的戴奧辛 2,3,7,8-四氯雙苯環戴奧辛(2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo‑p‑dioxin,2,3,7,8-TeCDD)中移除了氯原子。

2,3,7,8-TeCDD 戴奧辛是燃燒與化學產品生產中的副產物,包括橙劑(Agent Orange)中的除草劑。1983 年採樣的樣本中顯示了高濃度的戴奧辛,而該地點隔年後就被列入超級基金法案國家級優先事項清單中。在帕塞伊克河下游的沉積物中發現有戴奧辛、多氯聯苯(polychlorinated biphenyls)、金屬、多環芳香烴(polycyclic aromatic hydrocarbons)及殺蟲劑。

根據美國國家環境保護局(U.S. Environmental Protection Agency,EPA),這些化學物質可能會導致癌症、生殖與發展問題、及破壞免疫系統。它們可能也會干擾身體內的荷爾蒙。

根據 EPA,在紐澤西州(New Jersey),有數十年歷史的 Diamond Alkali 超級基金汙染所在地包括了一個前化學製造廠、帕塞伊克河的 17 英里(約 27 公里)的潮汐段及其支流、紐華克灣(Newark Bay)以及部分的哈肯薩克河(Hackensack River)。

根據羅格斯大學的科學家所述,雖然需要疏浚來移除帕塞伊克河中最高度受汙染的沉積物,但有些污染已經擴散,會留在河流及河口中,最後會隨著時間由細菌轉換掉。

研究步驟及未來目標

在此研究中,科學家從河底取出固體材料,並在實驗室中與水跟其他養分混合,用來在瓶中製造泥土。接著,他們加入了2,3,7,8-TeCDD及可以促進細菌進行脫氯處理的其他化學物質(二氯苯)。

羅格斯大學的科學家藉由從被戴奧辛汙染的泥土中進行 DNA 測序,揭開了有可能參與脫氯處理過程的細菌是一種新型的脫鹵球菌(Dehalococcoidia bacterium)。很有可能,帕塞伊克河及河口中的 2,3,7,8-TeCDD 能夠完全地脫氯。

研究中提到,下一個目標是要試著辨識在脫氯處理中參與的酵素,如此一來清理技術就能夠被發展,能夠進行此地點及更多其他汙染點中的脫氯處理。目前,仍需要更多的研究來了解這種住在底層的微生物的完整潛力。

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參考資料:

  1. Bates, T., (2020, August 19). Bacteria can defuse dangerous chemical in Passaic River. Phys.Org
  2. Dean, R. K. et al., (2020, May 20). 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin Dechlorination is Differentially Enhanced by Dichlorobenzene Amendment in Passaic River, NJ Sediments. ACS Publications. DOI: 10.1021/acs.est.0c00876
  3. 圖片來源:https://futurism.com/the-byte/scientists-bacteria-devours-pollutants(圖:Victor Tangermann)
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