Vattnet i Puget Sound stöder många arter, inklusive musslor, lax och späckhuggare. Men forskare vet att avrinning från land i urbaniserade områden kan innehålla kemikalier som kan skada dessa varelser, även om det inte alltid är klart vilka kemikalier som är mest skadliga.

Befintliga metoder spårar specifika kemikalier av känd oro. Tills nyligen, dock, det fanns inget sätt att ta reda på vilka andra potentiellt skadliga föreningar som kan finnas i vattnet.

Genom att använda ett nytt "icke-riktat" tillvägagångssätt, forskare vid University of Washington och UW Tacoma screenade prover från flera regioner i Puget Sound för att leta efter andra angående kemikalier. Teamet identifierade 64 kemikalier som aldrig tidigare upptäckts i denna vattenväg. Åtta kemikalier var i potentiellt farliga koncentrationer som kommer att behöva undersökas ytterligare. Teamet publicerade dessa resultat 30 december Miljövetenskap och teknik .

"Historiskt har vi gjort ett anständigt jobb med att kategorisera äldre kemikalier i Puget Sound, men vi vet också att det finns många fler kemikalier som kommer in i vattnet varje dag, " sa seniorförfattaren C. Andrew James, en forskare vid Center for Urban Waters vid UW Tacoma. "Om vi ​​kan förstå vad som finns där och i vilka koncentrationer det sker, då kan vi börja ta reda på vilka kemikalier som sannolikt kommer att påverka fiskens hälsa, späckhuggare och andra marina organismer."

Forskarna samlade in vatten från 18 regioner - från Port Townsend till Olympia - i Puget Sounds strandnära, vilket betyder att teamet samlade in vattenproverna medan de stod på hamnen eller stranden, inte en båt.

"Våra provtagningsplatser täckte områden med olika markanvändning. Till exempel, vi har relativt rena platser som Hood Canal nära Holly, Washington, såväl som urbaniserade eller industriella platser som kryssningsterminalen vid Smith Cove och Thea Foss vattenväg vid Commencement Bay, " sa huvudförfattaren Zhenyu Tian, en forskare vid Center for Urban Waters. "Med ett så brett utbud, vi hoppades att se ett samband mellan förorening och markanvändning."

Forskarna samlade vatten på de 18 platserna flera gånger under 2018, vilket leder till 78 vattenprover. Sedan använde de en metod som kallas högupplöst masspektrometri för att hjälpa dem att identifiera vilka kemikalier som fanns i varje prov.

"Vår metod tillåter oss att upptäcka hundratals till tusentals kemikalier samtidigt i ett enda prov. Den bestämmer en förenings massa riktigt exakt, " sa medförfattaren Edward Kolodziej, en docent i både UW Department of Civil &Environmental Engineering och UW Tacoma Division of Sciences &Mathematics.

Forskarna använder massan av varje förening för att räkna ut den kemiska formeln, och sedan använda annan information för att identifiera den.

"På CSI när de har dessa instrument, de slår på instrumentet och det säger till dem:"Det är ibuprofen." Men i verkligheten är det mycket jobb att komma till en punkt där du är helt säker på att du vet vad den kemikalien verkligen är, " sa Kolodziej.

Teamet hittade minst 205 olika kemikalier i sina prover. Av dessa föreningar, forskare kunde tillförlitligt bekräfta identiteten på 75, varav 64 rapporterades för första gången i Puget Sound.

De 75 bekräftade kemikalierna inkluderade bekämpningsmedel, herbicider, livsmedelstillsatser och läkemedel - antidepressiva och blodtrycksmediciner, till exempel – och föreningar relaterade till fordon, såsom gummikemikalier i däck.

"Vårt mål är att verkligen ta reda på vilka kemikalier som spelar roll ur ett biologiskt perspektiv - hur en fisk eller ett skaldjur kommer att reagera, "Så vi jämförde halterna av kemikalierna vi hittade med koncentrationer som toxikologer har ansett beträffande marint liv."

De åtta kemikalier som hittades vid berörda nivåer var:

• Två fordonsrelaterade föroreningar som finns i däck och andra källor
• Det antidepressiva läkemedlet Venlafaxine
• Två herbicider, inklusive en vattenlevande som används för att bekämpa ogräs och alger
• Två kemikalier som finns i plast
• En ihållande, väl studerad kemikalie som kallas PFOS, som är känt för att vara skadligt för människor och djur

Dessa angående kemikalier var lokaliserade till specifika "hot spots" i Puget Sound, och de flesta av dem fanns inte alltid i olika prover från samma plats. Detta i motsats till andra kemikalier som teamet hittade i nästan alla prover men som ansågs vara mindre oroande, som det konstgjorda sötningsmedlet Splenda och ett läkemedel som används för att behandla anfall och bipolär sjukdom.

Nästa steg, forskarna säger, är att dyka in i vad dessa data betyder för det marina livet i den närliggande stranden, speciellt i skaldjur och lax. Teamet hoppas också kunna fortsätta att undersöka de åtta angående kemikalierna och bättre förstå hot spots.

"På ett eller annat sätt, en stor bråkdel av de saker vi köper och använder hamnar i floderna och Puget Sound, ", sade Kolodziej. "Alla tror att kemikalier träffar havet och försvinner eftersom det finns så mycket vatten i havet att koncentrationerna går ner mycket. Men om du tog koncentrationen av en kemikalie i avloppsvatten eller dagvatten, det är inte så att du bara kan dividera med Puget Sounds totala vattenvolym, och det är den koncentration du skulle upptäcka i Puget Sound. Koncentrationen i den närliggande stranden är mycket högre eftersom det inte har funnits tillräckligt med tid för blandning. Så exponeringsnivåerna för vattenlevande organismer i den närliggande kusten kan vara mycket högre än du kan förvänta dig."