科學家研究，以超音波清除化學毒物

超音波（ultrasound）是頻率高於人類聽覺範圍的聲波。雖然人類聽不到，但超音波已被開發成許多有價值的應用，例如健檢時的腹部超音波檢查及汽車的倒車雷達等。最近美國俄亥俄州立大學的科學家還嘗試，以超音波來清除污染水源的有毒化學物質，並且已獲致具體的成果。

約 100 年前，化學家合成一類含有多個氟與碳之化學鍵的有機化合物，它們被稱做全氟烷基和多氟烷基物質（PFAS）。由於這類化學物質非常穩定，能耐高溫又不易與水相互作用，因此應用性非常廣泛。舉凡泡沫滅火器、不沾鍋、紙製食品容器的塗層、半導體製程及防潑水衣物、帳篷等都有運用。但由於 PFAS 在環境中幾乎不會分解，累積於人體中還會影響健康而增高癌症、不孕症的風險，先進國家已逐步禁止使用。

但 PFAS 優異的特性，某些應用幾乎無可取代，因此尚未完全禁止。此外，數十年來累積在環境中的 PFAS，仍有可能透過飲水及食物鏈而危害人類健康。因此如何消除環境中的 PFAS，是許多科學家致力解決的課題。

領導研究的科學家、俄亥俄州立大學土木與環境工程及測量學系（Department of Civil and Environmental Engineering and Geodetic Science ）教授琳達‧維佛斯（Linda Weavers）博士長期研究利用超音波，清除水體污染物。之前她已發展出運用超音波，加速分解自來水及廢水病菌及藥物等，本次進一步研究，以超音波清除 PFAS 可行性。

有利分解較小分子 PFAS 成分

當超音波通過液體時，通常會在液體形成壓力波。當某些區域壓力降低而使溶於液體的氣體（如氧氣或氮氣）抽離時就會形成微小的氣泡。這些氣泡會在壓力變化下迅速形成並崩潰而釋放能量，產生數千度的高溫。超音波正是透過這極高的溫度，而有分解 PFAS 轉為較無害的化學分子潛力。

研究團隊測試超音波分解液體三種 PFAS 分子的能力，結果顯示，對分解較小分子 PFAS 成分能力更好。此結果恰好可與其他分解 PFAS 技術互補，因多數技術分解較大分子 PFAS 時效率較高。研究成果刊登於《物理化學期刊 A》（The Journal of Physical Chemistry A ）。

由於本次研究發現，超音波能有效清除溶液 PFAS ，團隊建議政府機構將來可考慮使用超音波或與聯合使用，開發清除環境 PFAS 的設施。儘管維佛斯教授的超音波研究尚未大規模清除 PFAS，但或許可先用在設計製造小型淨水器，供有需要的家庭使用。