Forskare från Brown University's Superfund Research Program samarbetar med Rhode Island Department of Heath (RIDOH) för att testa utvalda vattensystem runt om i staten för en grupp kemikalier som kallas PFAS.

De mänskliga kemikalierna är för närvarande oreglerade i dricksvatten, men Environmental Protection Agency (EPA) sänkte nyligen hälsorådgivningsnivån för två typer av PFAS - perfluoroktanoat (PFOA) och perfluoroktansulfonat (PFOS) - till 70 delar per biljon på grund av nya rön om hälsoeffekter. Forskning har kopplat PFOA och PFOS till utvecklingseffekter på foster under graviditeten och på ammade spädbarn; till cancer; och effekter på levern, immunsystemet och sköldkörteln. EPA:s rådgivande nivå är utformad för att skydda dessa potentiella hälsoeffekter.

Det nya testprogrammet följer upp tidigare tester som RIDOH utförde mellan 2013 och 2015.

Jennifer Guelfo, en postdoktor vid Brown's School of Engineering och medlem av Superfund Research Program, har tillbringat åtta år med att forska om PFAS och kommer att leda provtagningen av vattensystemet. Hon diskuterade projektet i en intervju.

F:Kan du förklara vilken typ av kemikalier du testar för?

I allmänhet, PFAS är en klass av mänskligt tillverkade föreningar som inte förekommer naturligt i miljön. De har använts i en mängd olika produkter och applikationer som fläckbeständiga beläggningar, non-stick beläggningar, matpappersförpackningsprodukter, textilier, kromgalvanisering och vissa typer av brandsläckningsskum. PFAS är svåra att sanera när de släpps ut i miljön eftersom de inte bryts ner, eller försämras, på det sätt som många organiska föroreningar gör. Rutter för miljöutsläpp inkluderar användning av konsumentprodukter, industri- och tillverkningsmetoder, användning av brandsläckningsskum, bortskaffande på soptippar, och utsläpp från avloppsreningsverk. På grund av utbredd användning, frigöring och motståndskraft mot nedbrytning, PFAS förekommer globalt i miljö och människor.

F:Vilka dricksvattenstandarder finns för närvarande för dessa kemikalier och vilka hälsoeffekter är dessa standarder baserade på?

Nationellt finns det inga dricksvattenkvalitetsnormer för PFAS. I maj 2016, EPA utfärdade så kallade lifetime health advisories (LHA) för två PFAS:PFOS och PFOA. LHA:erna är icke verkställbara rekommendationer för de maximala nivåerna av PFOA och PFOS som är säkra i dricksvatten. LHA är 70 ng/L för summan av PFOA och PFOS - för att sätta det i perspektiv, det motsvarar ungefär tre och ett halvt fall i genomsnittet, Simbassäng i olympisk storlek.

För närvarande, det är upp till de enskilda staterna att avgöra om de vill genomföra en kvalitetsstandard för dricksvatten på statlig nivå, och några har gjort det. Generellt, hälsobaserade standarder syftar till att skydda de mest känsliga befolkningsgrupperna som små barn och gravida eller ammande mödrar.

F:Kan du beskriva några av de tidigare testerna som har gjorts PFAS?

Från 2013 till 2015, EPA genomförde en rikstäckande screening av dricksvattensystem som kallas Unregulated Contaminant Monitoring Rule-insatsen, eller UCMR3. Projektet letade efter flera föroreningar som för närvarande inte har federala dricksvattenkvalitetsnormer, inklusive sex PFAS. UCMR3 hjälper EPA att förstå förekomsten av PFAS i dricksvatten och informerar beslut om utveckling av federala regler.

Testet inkluderade 17 system i Rhode Island. Av dem, 15 hade inte mätbara nivåer av någon av de sex PFAS. Två system hade mätbara nivåer av PFOA. Ett system mätte 20 ng/L PFOA, som ligger under LHA. Den andra mätte 81 ng/L PFOA (över LHA) under första provtagningen, men den nivån minskade till 24 ng/L (under LHA) under en uppföljande provtagning.

Provtagning av andra platser i Rhode Island kommer att screena dricksvatten som inte togs som en del av USEPA UCMR3-ansträngningen.

F:Vad kan man göra om testerna avslöjar förhöjda nivåer?

Jag är inte medveten om vilka strategier Rhode Island skulle implementera i händelse av att förhöjda PFAS-nivåer upptäcktes, men jag kan tala generellt om strategier som har implementerats i andra regioner. När PFAS som överskrider standarder upptäcks, det första steget är att eliminera exponeringen. I vissa regioner, vatten på flaska har varit en kortsiktig lösning, samtidigt som långsiktiga strategier utvärderades och implementerades. För att tillhandahålla dricksvatten som uppfyller tillämpliga PFAS-nivåer, företag kan överväga nya dricksvattenkällor, såsom installation av en ny grundvattenbrunn i ett opåverkat område. När påverkan sker i privata dricksvattenbrunnar, tjänstemän kan överväga att utvidga det offentliga dricksvattendistributionssystemet till dessa hem eller företag.

En annan strategi är att använda vattenbehandlingstekniker för att minska PFAS-koncentrationerna. Vattenbehandling av PFAS är i fokus för mycket av den aktuella PFAS-forskningen eftersom det är så utmanande. Såsom nämnts, PFAS försämrar inte hur vissa andra organiska föroreningar gör, och många konventionella behandlingstekniker är beroende av nedbrytning för att bryta ned föroreningar i dricksvatten. Eftersom vissa konventionella tekniker inte är effektiva på PFAS, forskare undersöker för närvarande nya tekniker som kommer att förstöra föreningarna. Sålänge, de som behandlar PFAS-påverkat dricksvatten förlitar sig främst på filtreringstekniker. De tillåter vatten att passera genom filtret medan PFAS stannar kvar, "fastnat" för filtermediet. Dessa tekniker ger dricksvatten som uppfyller regulatoriska standarder, men det lämnar efter sig filtermaterial påverkade med PFAS som måste kasseras eller behandlas efter användning. Framtiden för PFAS -behandling kommer sannolikt att innehålla mer hållbara tekniker som uppnår PFAS -förstörelse.

F:Vilken strategi har du och dina kollegor utvecklat för grundvattenprovtagning och identifiering av potentiella källor till PFAS-utsläpp?

En utmaning relaterad till påverkan på PFAS dricksvatten ligger i att förstå källan eller källorna till utsläppet. Flera PFAS-innehållande produkter har applikationer som kan resultera i utgåvor. Register som identifierar vilka faciliteter som kan vara associerade med användning, syntes eller bortskaffande av PFAS är ofta okonsoliderade eller saknas. Så när effekter upptäcks, det är utmanande att identifiera och åtgärda källan till den utgivningen. Dessutom, bristen på kunskap om potentiella PFAS-källor gör det utmanande för regioner att veta var de ska prova när de vill bedöma om PFAS dricksvatteneffekter finns. En grupp forskare i Brown Superfund Research Program, inklusive mig, Scott Frickel och Thomas Marlow, har gått samman för att försöka utveckla ett förhållningssätt till denna utmaning.

Tillvägagångssättet innebär att man sammanställer allmänt tillgänglig information som kan informera var PFAS -utsläpp kan ha inträffat. Dessa typer av data är ofta tillgängliga för nedladdning som geospatiala täckningar. Exempel inkluderar platser för deponier eller anläggningar som flygplatser som kan ha använt PFAS-släckskum. Nästa, tillvägagångssättet rankar de olika anläggningarna på en skala med låg till hög sannolikhet för utsläpp. Detta förklarar det faktum att vår databas sammanställer potentiella och inte kända platser för PFAS-utsläpp. Även när utsläpp inträffar, de leder inte alltid till effekter som påverkar dricksvatten, så nästa steg är att jämföra de potentiella källorna med platser för dricksvattenakviferer.

Slutresultatet är en riskkarta. Områden med hög risk uppstår när anläggningar med hög sannolikhet för PFAS -utsläpp är proximala till områden där exponering för dricksvatten sannolikt kommer att inträffa. Högriskzoner kan också uppstå om flera anläggningar med låg sannolikhet för utsläpp förekommer i ett litet område. Detta beror på att närvaron av flera anläggningar multiplicerar den totala sannolikheten för utsläpp. Resulterande riskkartor kan användas för att prioritera områden som bör riktas mot PFAS -dricksvattenscreening.