来自哈佛大学约翰·a·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的研究人员使用一种新的方法对科德角的六个水域中的PFAS化合物进行量化和识别,发现了大量以前无法检测到的化合物。某些全氟辛烷磺酸因具有驱热、驱水和驱油的能力而被广泛使用,杏耀暴露于这些环境与一系列健康风险有关,包括癌症、免疫抑制、糖尿病和婴儿出生体重过低。
新的测试方法揭示了大量以前未检测到的来自阻燃泡沫和其他未知来源的PFAS。这些流域中PFAS的总浓度高于饮用水安全的国家最大污染物水平(MCLs)。
“我们发明了一种方法来充分捕捉和描述所有pfa阻燃泡沫材料,这是pfa下游饮用水的主要来源和生态系统,但我们也发现大量的不明身份的pfa不可能起源于这些泡沫,”布拉杰Ruyle说,研究生海洋和这项研究的第一作者。“传统的测试方法完全忽略了这些未知的PFAS。”
PFAS (per-和多氟烷基物质)存在于从阻燃泡沫到不粘锅等产品中。由于其较长的使用寿命,PFAS被称为“永久化学品”。自20世纪50年代首次使用以来,PFAS一直在环境中不断积累。
尽管存在相关的健康风险,但对饮用水中的PFAS化学品并没有法律强制执行的联邦限制。环境保护署关于公共供水的临时健康指南只涵盖全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸这两种常见的全氟辛烷磺酸。马萨诸塞州和其他几个州更进一步,在饮用水的新MCLs中加入了六个PFAS。但已知存在数千种PFAS化学结构,其中数百种已经在环境中检测到。
“我们只是没有对大多数PFAS化合物进行测试,所以我们不知道我们接触这些化学物质的总量,与这些接触相关的健康数据仍然缺乏,”海洋研究所戈登·麦凯环境化学教授、该论文的高级作者埃尔西·桑德兰(Elsie Sunderland)说。
美国环保署和各州监管机构使用的标准测试方法只测试25种或更少的已知化合物。问题是,绝大多数PFAS化合物是专有的,监管机构找不到他们不知道存在的东西。
PFAS是由碳原子和氟原子结合形成有机化学中最强的键组成的。氟是地球上含量最丰富的元素之一,杏2杏耀但天然存在的有机氟极其罕见——只有亚马逊和澳大利亚的一些有毒植物才会产生氟。因此,环境中检测到的任何数量的有机氟都肯定是人为造成的。
在环境中发现的PFAS化合物有两种形式:前体形式和末端形式。大多数被监测的全氟辛烷磺酸化合物,包括全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸,都是终端化合物,这意味着它们在正常的环境条件下不会降解。但是前体化合物通常是样品中PFAS化学品的主要成分,它可以通过生物或环境过程转化为终端形式。因此,虽然EPA或州政府机构可以监测PFAS浓度,但他们仍然没有发现大量的PFAS前体。
这就是这个新方法的用武之地。
研究人员首先测量样本中的所有有机氟。然后,使用另一种技术,他们氧化样品中的前体并将它们转化成它们的末端形式,
杏耀手机挂机软件介绍 ,然后他们可以测量。在此基础上,研究小组开发了一种统计分析方法来重建原始前体,对它们的制造来源进行指纹识别,并测量它们在样本中的浓度。
桑德兰说:“我们基本上是在进行化学取证。”
使用这种方法,桑德兰和她的团队在科德角测试了6个分水岭的协作与美国地质调查局和由国家卫生研究院资助的一个研究中心,由罗得岛大学的关注的来源,运输、曝光和pfa的影响。
该团队专注于从阻燃泡沫的使用中识别PFAS。这些泡沫被广泛用于军事基地、民用机场和地方消防部门,是PFAS的主要来源,已经污染了美国各地数百个公共供水系统。
研究团队将他们的法医方法应用于2017年8月至2019年7月在科德角的Childs、Quashnet、Mill Creek、Marstons Mills、Mashpee和Santuit流域收集的样本。在收集的过程中,团队成员必须小心他们的穿着,因为防水装备是用PFAS处理的。为了防止污染,该团队最终选择了几十年前的水靴。
Childs、Quashnet和Mill Creek流域的采样点位于阻燃泡沫中PFAS来源的下游——Quashnet和Childs来自科德角军事设施联合基地,Mill Creek来自巴恩斯特布尔县消防培训学院。
目前的测试只能从历史泡沫中识别出约50%的全氟辛烷磺酸(由于全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸含量高,2001年已停产),从现代泡沫中识别出不到1%的全氟辛烷磺酸。
使用他们的新方法,桑德兰和她的团队能够在科德角和巴恩斯泰布尔县消防培训学院联合基地使用了几十年的阻燃泡沫中识别出100%的PFAS化合物。
桑德兰说:“我们的测试方法能够找到这些被化学工业使用了40多年的缺失化合物。”
这些测试还揭示了大量来源不明的PFAS。
鲁伊尔说:“我们对灭火泡沫产生的全氟化合物的统计无法解释我们测量的37%到77%的有机氟。”“这不仅对我们对人类暴露的理解有巨大影响,而且对向海洋排放多少PFAS并在海洋生物中积累有巨大影响。”
为了跟进这些发现,Ruyle目前正在与美国国立卫生研究院合作,通过毒理学研究确定当代消防泡沫中PFAS对健康的一些影响。桑德兰的团队正在继续研究未知的PFAS,以更好地确定它们的来源和在科德角丰富的海洋食物网中积累的潜力。