La mitad del agua del grifo en los Estados Unidos está contaminada con "sustancias químicas perfluoroalquiladas" - Un método de detección innovador actúa en minutos.
Los químicos han ideado una nueva técnica para identificar compuestos de PFAS en menos de tres minutos, proporcionando una solución rápida y sensible para la vigilancia ambiental y el problema de la contaminación generalizada de PFAS.
Los investigadores han informado sobre uno de los métodos más rápidos y sensibles para identificar las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) nocivas que se acumulan en nuestro medio ambiente. Estos están relacionados con diversos riesgos para la salud, incluidos cánceres y defectos de nacimiento.
Los PFAS, a menudo denominados "químicos eternos" debido a su origen artificial y su velocidad de degradación extremadamente lenta (que a veces demora miles de años), están presentes en una multitud de artículos, desde envases de alimentos resistentes a la grasa hasta envases de alimentos resistentes al agua. ropa repelente. Han contaminado casi la mitad de todos los suministros de agua del grifo de Estados Unidos.
Destacado en el Journal of Hazardous Materials de Elsevier, los químicos del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT) han demostrado que los rastros de PFAS de muestras de envases de alimentos, agua y suelo se pueden detectar en menos de tres minutos con un nuevo proceso de laboratorio.
Según los investigadores, su método podría acelerar sustancialmente los esfuerzos para estudiar y abordar la bioacumulación de PFAS en el medio ambiente. Esto incluye más de $2 mil millones en subvenciones de la EPA provenientes de la Ley de Infraestructura Bipartidista del presidente Biden para que los estados realicen pruebas de calidad del agua y tratamientos para estos contaminantes emergentes.
Hao Chen, autor correspondiente del estudio y profesor de química del NJIT, afirma que su estudio demuestra un método más rápido, sensible y adaptable para detectar la contaminación en el agua potable, la tierra y los productos de consumo en cuestión de minutos. Según Chen, esto es crucial porque existen miles de especies diferentes de PFAS y su distribución en nuestro medio ambiente no se comprende completamente debido a los altos costos y la larga duración de los métodos de prueba actuales.
Chen y sus colegas afirman que su nuevo método, que implica una técnica de ionización para analizar la composición molecular de materiales de muestra conocida como espectrometría de masas con pulverización de papel (PS-MS), es de 10 a 100 veces más sensible que la técnica estándar actualmente disponible para pruebas de PFAS. , cromatografía líquida/espectrometría de masas.
Chen explicó que las PFAS pueden ionizarse y detectarse rápidamente mediante un espectrómetro de masas de alta resolución, que muestra claramente cada especie de PFAS presente y el grado de contaminación hasta un nivel de partes por billón (ppt). Además, para matrices más complejas como el suelo, se utiliza un método llamado espectrometría de masas por pulverización de papel desalinizador (DPS-MS) para eliminar las sales que normalmente suprimen la señal iónica de las PFAS, lo que mejora enormemente nuestra capacidad para detectar estos compuestos.
Doctorado en NJIT. El estudiante de química y primer autor del artículo, Md. Tanim-Al Hassan, agregó que su límite de detección de PFAS es de aproximadamente 1 ppt, lo que es similar a una gota de agua en 20 piscinas de tamaño olímpico.
En sus experimentos, el equipo pudo identificar PFAS en menos de un minuto examinando directamente piezas de diversos materiales de embalaje de alimentos, incluido papel para palomitas de maíz para microondas, cajas de fideos instantáneos y envases de hamburguesas y patatas fritas de dos cadenas multinacionales de comida rápida.
Encontraron rastros de 11 moléculas diferentes de PFAS en su análisis, incluidos tipos comunes relacionados con un mayor riesgo de cáncer y supresión del sistema inmunológico, como el PFOA (ácido perfluorooctanoico) y el PFOS (ácido perfluorooctanosulfónico).
En su examen del agua, el equipo detectó rastros de PFOA en muestras de agua del grifo local en menos de dos minutos, mientras que no se encontraron PFAS en muestras tomadas del agua filtrada de la fuente de la universidad.
El profesor asociado de ciencias ambientales del NJIT y coautor del estudio, Mengyan Li, afirmó que su método analítico podría ayudar a realizar controles más intensivos de PFAS tóxicos que pueden ser necesarios para proteger la seguridad de nuestro suministro de agua según la propuesta de la EPA de establecer niveles máximos de contaminación (MCL). ) para seis PFAS en el agua potable en todo el país, incluidos PFOA y PFOS.
Además, el equipo logró identificar dos especies de PFAS en tan solo 40 miligramos de suelo en menos de tres minutos utilizando DPS-MS.
El rápido método de detección del equipo ya se está probando para su uso junto con enfoques avanzados para el tratamiento de PFAS que se están desarrollando en el Centro BioSMART del NJIT.
"Sorprendentemente, en nuestro laboratorio pudimos acoplar este método analítico a un novedoso catalizador de degradación, que degrada el 98,7% de los PFAS en muestras de agua potable en tres horas", dijo Wunmi Sadik, coautor del estudio y presidente del Departamento de NJIT. Química y Ciencias Ambientales. “Esta obra puede tener un impacto nacional, pero el efecto inmediato se sentirá en la zona Noreste. Aproximadamente el 10% de los 9,2 millones de habitantes de Nueva Jersey tienen altos niveles de ácido perfluorooctanoico en el agua potable en comparación con el promedio nacional del 1,9%”.
