Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson encontraram grandes quantidades de compostos anteriormente indetectáveis ​​da família de produtos químicos conhecidos como PFAS em seis bacias hidrográficas em Cape Cod, usando um novo método para quantificar e identificar compostos PFAS. Exposições a alguns PFAS, amplamente utilizado por sua capacidade de repelir o calor, agua, e óleo, estão ligados a uma série de riscos à saúde, incluindo câncer, supressão imunológica, diabetes, e baixo peso ao nascer do bebê.

O novo método de teste revelou grandes quantidades de PFAS previamente não detectados de espumas retardantes de fogo e outras fontes desconhecidas. As concentrações totais de PFAS presentes nessas bacias hidrográficas estavam acima dos níveis máximos de contaminantes estaduais (MCLs) para a segurança da água potável.

"Desenvolvemos um método para capturar e caracterizar totalmente todos os PFAS de espumas retardadoras de fogo, que são uma importante fonte de PFAS para água potável e ecossistemas a jusante, mas também encontramos grandes quantidades de PFAS não identificados que não poderiam ter se originado dessas espumas, "disse Bridger Ruyle, um estudante de pós-graduação na SEAS e primeiro autor do estudo. "Os métodos de teste tradicionais estão perdendo completamente esses PFAS desconhecidos."

A pesquisa será publicada em Ciência e Tecnologia Ambiental .

PFAS - substâncias per e polifluoroalquílicas - estão presentes em produtos que variam de espumas retardantes de fogo a panelas antiaderentes. Apelidado de "produtos químicos para sempre" devido à sua longa vida útil, Os PFAS têm se acumulado no meio ambiente desde que foram usados ​​pela primeira vez na década de 1950.

Apesar dos riscos para a saúde associados, não há limites federais legalmente aplicáveis ​​para produtos químicos PFAS na água potável. As diretrizes provisórias de saúde da Agência de Proteção Ambiental para abastecimento público de água cobrem apenas PFOS e PFOA, dois tipos comuns de PFAS. Massachusetts, junto com alguns outros estados, foi mais longe ao incluir seis PFAS em seus novos MCLs em água potável. Mas existem milhares de estruturas químicas PFAS conhecidas, várias centenas dos quais já foram detectados no meio ambiente.

"Simplesmente não estamos testando a maioria dos compostos PFAS, então não temos ideia de qual é a nossa exposição total a esses produtos químicos e dados de saúde associados a tais exposições ainda estão faltando, "disse Elsie Sunderland, o Professor Gordon McKay de Química Ambiental na SEAS e autor sênior do artigo.

Os métodos de teste padrão usados ​​pela EPA e agências regulatórias estaduais testam apenas 25 ou menos compostos conhecidos. O problema é que a grande maioria dos compostos PFAS são proprietários e as agências reguladoras não conseguem encontrar o que não sabem que existe.

O novo método desenvolvido por Sunderland e sua equipe pode superar essa barreira e contabilizar todos os PFAS em uma amostra. CSI:PFAS

Os PFAS são produzidos pela combinação de átomos de carbono e flúor para formar uma das ligações mais fortes da química orgânica. O flúor é um dos elementos mais abundantes na Terra, mas o flúor orgânico de ocorrência natural é extremamente raro - produzido apenas por algumas plantas venenosas na Amazônia e na Austrália. Portanto, qualquer quantidade de organofluorina detectada no meio ambiente é certamente de origem humana.

Os compostos de PFAS encontrados no meio ambiente têm duas formas:uma forma precursora e uma forma terminal. A maioria dos compostos PFAS monitorados, incluindo PFOS e PFOA, são compostos terminais, o que significa que não se degradarão em condições ambientais normais. Mas compostos precursores, que muitas vezes constituem a maioria dos produtos químicos PFAS em uma amostra, pode ser transformado por meio de processos biológicos ou ambientais em formas terminais. Então, enquanto a EPA ou agências estaduais podem monitorar as concentrações de PFAS, eles ainda não estão detectando muito do enorme pool de precursores de PFAS.

É aí que entra esse novo método.

Os pesquisadores primeiro medem todo o organofluorado em uma amostra. Então, usando outra técnica, eles oxidam os precursores nessa amostra e os transformam em suas formas terminais, que eles podem medir. De lá, a equipe desenvolveu um método de análise estatística para reconstruir os precursores originais, impressão digital de sua origem de fabricação, e medir sua concentração dentro da amostra.

"Estamos essencialmente fazendo análises forenses químicas, "disse Sunderland.

Usando este método, Sunderland e sua equipe testaram seis bacias hidrográficas em Cape Cod como parte de uma colaboração com o Serviço Geológico dos Estados Unidos e um centro de pesquisa financiado pelo National Institutes of Health e liderado pela Universidade de Rhode Island que se concentra nas fontes, transporte, exposição e efeitos do PFAS.

A equipe se concentrou na identificação de PFAS do uso de espumas retardantes de fogo. Essas espumas, que são usados ​​extensivamente em bases militares, aeroportos civis, e bombeiros locais, são uma importante fonte de PFAS e contaminaram centenas de fontes públicas de água nos Estados Unidos.

A equipe de pesquisa aplicou seus métodos forenses a amostras coletadas entre agosto de 2017 e julho de 2019 do Childs, Quashnet, Mill Creek, Marstons Mills, Bacias hidrográficas de Mashpee e Santuit em Cape Cod. Durante o processo de coleta, os membros da equipe tinham que ter cuidado com o que vestiam, já que o equipamento à prova d'água é tratado com PFAS. A equipe acabou em aves pernaltas com décadas de idade para evitar a contaminação.

Os locais de amostragem no Childs, As bacias hidrográficas de Quashnet e Mill Creek estão a jusante de uma fonte de PFAS de espumas retardadoras de fogo - Quashnet e Childs da instalação militar The Joint Base Cape Cod e Mill Creek da Barnstable County Fire Training Academy.

Os testes atuais podem identificar apenas cerca de 50 por cento de PFAS de espumas históricas - produtos que foram descontinuados em 2001 devido a altos níveis de PFOS e PFOA - e menos de 1 por cento de PFAS de espumas modernas.

Usando seu novo método, Sunderland e sua equipe foram capazes de identificar 100 por cento de todos os compostos PFAS nos tipos de espumas retardantes de fogo que foram usados ​​por décadas na Joint Base Cape Cod e Barnstable County Fire Training Academy.

"Nosso método de teste foi capaz de encontrar esses compostos ausentes que têm sido usados ​​pela indústria química por mais de 40 anos, "disse Sunderland.

Os testes também revelaram grandes quantidades de PFAS de fontes desconhecidas.

"Nossa contabilidade de PFAS de espumas de combate a incêndios não poderia explicar 37 a 77 por cento do organofluorado que medimos, "disse Ruyle." Isso tem enormes ramificações, não só para a nossa compreensão da exposição humana, mas também para a quantidade de PFAS que está sendo descarregada no oceano e se acumulando na vida marinha. "

Para acompanhar essas descobertas, Ruyle está atualmente trabalhando com o NIH para identificar alguns dos impactos de PFAS na saúde de espumas de combate a incêndio contemporâneas usando estudos de toxicologia. A equipe de Sunderland está continuando a estudar o PFAS desconhecido para melhor identificar suas fontes e potencial de acumulação em teias alimentares marinhas abundantes em Cape Cod.