哈佛大学约翰·阿
保尔森工程和应用科学学院 信用:Pixabay/CC0公共域 哈佛大学的研究人员约翰
鲍尔森工程和应用科学学院(SEAS)在科德角的六个流域发现了大量以前无法检测到的化合物，这些化合物来自于被称为全氟辛烷磺酸的化学品家族，他们使用了一种新的方法来量化和识别全氟辛烷磺酸化合物
暴露在一些全氟辛烷磺酸中，广泛用于抵抗热、水和油的能力，与一系列健康风险相关，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全氟辛烷磺酸
这些流域中的全氟辛烷磺酸总浓度高于国家饮用水安全最高污染物水平
“我们开发了一种方法来完全捕获和表征阻燃泡沫中的所有全氟辛烷磺酸，这是下游饮用水和生态系统中全氟辛烷磺酸的主要来源，但我们也发现了大量无法识别的全氟辛烷磺酸，这些全氟辛烷磺酸不可能来源于这些泡沫，”SEAS大学的研究生、该研究的第一作者布里奇·鲁伊尔(Bridger Ruyle)说
“传统的检测方法完全没有这些未知的全氟辛烷磺酸
" 这项研究将发表在《环境科学与技术》杂志上
全氟辛烷磺酸——全氟辛烷磺酸和多氟烷基物质——存在于从阻燃泡沫到不粘锅的产品中
全氟辛烷磺酸自20世纪50年代首次使用以来，因其寿命长而被昵称为“永久化学品”，一直在环境中积累
尽管存在相关的健康风险，但对于饮用水中的全氟辛烷磺酸化学品，没有法律上可强制执行的联邦限制
环境保护局的公共供水临时卫生指南仅涵盖全氟辛烷磺酸和PFOA，这是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，将六种全氟辛烷磺酸纳入了新的饮用水水质标准
但是已知有数千种全氟辛烷磺酸化学结构存在，其中数百种已经在环境中检测到
“我们只是没有对大多数全氟辛烷磺酸化合物进行测试，所以我们不知道我们对这些化学物质的总暴露量是多少，与这种暴露相关的健康数据仍然缺乏，”埃尔西·桑德兰说，他是SEAS大学戈登·麦凯环境化学教授，也是该论文的资深作者
环境保护局和州监管机构使用的标准测试方法仅测试25种或更少的已知化合物
问题是，绝大多数全氟辛烷磺酸化合物都是专利，监管机构无法找到他们不知道存在的东西
桑德兰和她的团队开发的新方法可以克服这一障碍，并解释样本中的所有全氟辛烷磺酸
基督教团结国际:行动建议 全氟辛烷磺酸是由碳和氟原子结合形成有机化学中最强的键之一
氟是地球上最丰富的元素之一，但是天然存在的有机氟极其罕见——只有亚马逊和澳大利亚的几种有毒植物会产生这种氟
因此，在环境中检测到的任何数量的有机氟肯定是人为的
环境中发现的全氟辛烷磺酸化合物有两种形式:前体形式和终端形式
大多数监测到的全氟辛烷磺酸化合物，包括全氟辛烷磺酸和PFOA，都是终端化合物，这意味着它们在正常环境条件下不会降解
但前体化合物通常构成样品中大多数的全氟辛烷磺酸化学物质，可以通过生物或环境过程转化为最终形式
因此，尽管环境保护局或国家机构可能会监测全氟辛烷磺酸的浓度，但它们仍未检测到大量的全氟辛烷磺酸前体
这就是新方法的来源
研究人员首先测量样品中所有的有机氟
然后，使用另一种技术，他们氧化样品中的前体，并将其转化为最终形式，然后进行测量
从那里，该小组开发了一种统计分析方法，以重建原始前体，指纹他们的制造来源，并测量他们在样本中的浓度
桑德兰说:“我们基本上是在做化学取证。”
使用这种方法，桑德兰和她的团队测试了科德角的六个流域，这是与美国地质调查局和一个由美国国立卫生研究院资助并由罗德岛大学领导的研究中心合作的一部分，该研究中心专注于全氟辛烷磺酸的来源、运输、暴露和影响
该小组侧重于从阻燃泡沫的使用中识别全氟辛烷磺酸
这些泡沫广泛用于军事基地、民用机场和当地消防部门，是全氟辛烷磺酸的主要来源，并污染了美国数百个公共供水系统
研究小组将他们的法医方法应用于2017年8月至2019年7月期间从科德角的查尔兹、夸什内、米尔克里克、马斯顿米尔斯、马什皮和桑图特流域收集的样本
在收集过程中，团队成员必须小心他们穿的衣服，因为防水装备是用聚全氟辛烷磺酸处理的
为了防止污染，这个团队最终使用了几十年的防水靴
查尔兹、科什内和米尔克里克流域的采样点位于阻燃泡沫的全氟辛烷磺酸来源的下游——科德角军事设施联合基地的科什内和查尔兹以及巴恩斯坦布尔县消防培训学院的米尔克里克
目前的测试只能从历史泡沫中鉴定出约50%的全氟辛烷磺酸——由于全氟辛烷磺酸和FOA磷含量高，这些产品于2001年停产——而从现代泡沫中鉴定出的全氟辛烷磺酸不到1%
使用他们的新方法，桑德兰和她的团队能够100%地识别出阻燃泡沫类型中所有的全氟辛烷磺酸化合物，这些阻燃泡沫在约恩特基地科德角和巴恩斯坦布尔县消防培训学院使用了几十年
桑德兰说:“我们的测试方法能够找到这些化学工业已经使用了40多年的缺失化合物。”
测试还发现了来自未知来源的大量全氟辛烷磺酸
“我们对消防泡沫中的全氟辛烷磺酸的计算无法解释我们测量的37%到77%的有机氟，”Ruyle说
“这不仅对我们了解人类接触有重大影响，而且对有多少全氟辛烷磺酸排入海洋并在海洋生物中积累也有重大影响
" 为了跟进这些发现，Ruyle目前正与美国国立卫生研究院合作，利用毒理学研究确定当代消防泡沫中的全氟辛烷磺酸对健康的影响
桑德兰的团队正在继续研究未知的全氟辛烷磺酸，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
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