Høje koncentrationer af fluoreret kemisk GenX fundet i vandskel

Mens han søgte efter kilder til bromid i Cape Fear River -vandskellet for næsten fem år siden, NC Statens miljøingeniør Detlef Knappe og hans team af forskere fandt mere, end de ledte efter:høje koncentrationer af en række uventede industrikemikalier i drikkevand, herunder en - GenX - der er trådt ind i det populære folkemund i North Carolina.

Disse fund, og den efterfølgende og igangværende undersøgelse af, hvorfor der blev fundet høje niveauer af industrikemikalier i drikkevandet på mere end 200, 000 mennesker i det sydøstlige North Carolina, har placeret Knappe og hans team i spidsen for et kritisk menneskeligt og miljømæssigt sundhedsdilemma, der ser ud til at vokse i intriger og kompleksitet for hver uge, der går.

Undersøgelsen fra juni-december 2013, der fokuserede på bromid, undersøgte vand tre steder-drikkevandindtag til Pittsboro, Fayetteville og Wilmington - langs floderne Haw og Cape Fear. Cape Fear River vandskel er det største i staten og giver drikkevand til 1,5 millioner mennesker.

"Vi vidste, at bromid - en forløber for toksiske desinfektionsbiprodukter - var til stede, fordi desinfektionsprocesser på de undersøgte vandbehandlingsanlæg primært producerede bromerede biprodukter, og drikkevandsudbydere havde problemer med at opfylde standarderne for sikkert vand, "Sagde Knappe. Bromid forekommer naturligt ved lave niveauer, men industrielle spildevandsudledninger kan øge bromidniveauet dramatisk. Bromid er relativt giftfri, men det bliver et problem, når det kombineres med klor, et kemikalie, der bruges til at desinficere vand.

"Det er en udfordring at holde vand inden for sikre drikkestandarder, når bromidindholdet er højt, "Sagde Knappe." Bromid er også svært at fjerne fra vand. Generelt er der brug for opgraderinger på drikkevandsbehandlingsanlæg for at opretholde standarder for sikkert vand, når bromidniveauerne er høje. "

Uventede fund

Mens jeg søgte efter bromid, Knappe var modløs over at finde andre kemikalier som 1, 4-dioxan, et sandsynligt kræftfremkaldende stof, der bruges som forarbejdningshjælpemiddel til tekstilbehandling og træpulpning og dannes som et biprodukt af fremstillingsprocesser, der bruges til fremstilling af visse plastmidler og overfladeaktive stoffer. Knappe og hans team fandt også kemikalier kendt som per- og polyfluoroalkylstoffer (PFAS), som inkluderer perfluoroctansyre (PFOA), perfluoroctansulfonsyre (PFOS), og GenX.

Langkædet PFAS, såsom PFOA og PFOS, er vedholdende, bioakkumulerende og giftig. De er blevet brugt til fremstilling af polymerer, vand- og pletafvisende midler, brandhæmmende skum, og madpakkebelægninger. Mange af dem er blevet eller er ved at blive udfaset og erstattet af andre fluorerede kemikalier, såsom GenX.

I Pittsboro, undersøgelsen fandt ret høje niveauer af den ældre PFAS. Faktisk, på 57 af de 127 prøveudtagningsdage i 2013, de kombinerede PFOA- og PFOS -niveauer oversteg U.S. Environmental Protection Agency's sundhedsrådgivende niveau på 70 dele pr. som blev vedtaget i maj 2016.

"Industriområder, lufthavne, spildevandsrensningsanlæg og branduddannelsesområder opstrøms for vandrensningsanlægget kan alle bidrage til højere PFAS-niveauer, "Sagde Knappe." Vi så lavere PFAS -niveauer i Fayetteville, sandsynligvis fordi der ikke er nogen materielle PFAS -kilder mellem Pittsboro og Fayetteville, og fordi PFAS -niveauer fortyndes, når renere bifloder slutter sig til Cape Fear River. "

PFOS- og PFOA -niveauer var også relativt lave i Wilmington.

Find GenX og andre 'nye' kemikalier

Hvad var ikke lavt i Wilmington, imidlertid, var niveauer af GenX og andre "nye" PFAS -kemikalier. GenX og beslægtede forbindelser stammer fra et flurokemisk produktionsanlæg opstrøms fra Wilmington ejet af The Chemours Company.

GenX, handelsnavnet for ammoniumformen af ​​fl uoro-2-propoxypropansyre (PFPrOPrA), bruges til at lave polymerer, såsom non-stick belægning Teflon, madpakkebelægninger og andre produkter. Lidt er kendt om toksiciteten af ​​GenX; de to første artikler om dens forekomst i miljøet blev udgivet i 2015. Også, intet var kendt om, hvad der sker med GenX og beslægtede forbindelser under vandbehandling.

GenX er en erstatning for PFOA og har været brugt siden omkring 2009. Mens PFOA og PFOS har halveringstider på fire til fem år hos mennesker-det vil sige det tager fire til fem år at fjerne halvdelen af ​​forbindelserne fra kroppen-GenX's halveringstid hos mennesker er endnu ikke blevet bestemt.

I november 2016, Knappes forskningsgruppe og samarbejdspartnere ved U.S. Environmental Protection Agency offentliggjorde deres fund om forekomsten af ​​GenX og beslægtede forbindelser i Cape Fear River -vandskellet. Artiklen, som blev offentliggjort i Miljøvidenskab og teknologi Breve, viste, at GenX -koncentrationer i Wilmingtons drikkevandskilde i gennemsnit var 631 dele pr. billion.

Fordi GenX var så dårligt undersøgt, der eksisterede ingen drikkevandstandard. Knappe og hans team mente, at 631 dele pr. Billion var en høj koncentration i forhold til EPA's 70 dele pr. Billion sundhedsrådgivende niveau for PFOS og PFOA.

"Papiret viser også, at både ældre PFAS og GenX passerede uberørt gennem Wilmington vandrensningsanlæg og ind i færdigt drikkevand, "Knappe sagde. Dette fund var især bekymrende, fordi Wilmington vandrensningsanlæg omfatter flere avancerede vandbehandlingsprocesser, tyder på, at det er meget svært for drikkevandsudbydere at fjerne GenX og beslægtede forbindelser.

"Det ser ud til at være sværere at fjerne GenX end dets tidligere kemikalier, "Sagde Knappe." Desuden, stoffer, der ligner GenX-kortkædede fluorethere-forekom ved meget højere koncentrationer end både ældre kemikalier og GenX, og vandrensningsanlægget kunne heller ikke fjerne dem. Alle virkede virkelig fokuserede på GenX - og med god grund - men resultaterne for de andre forbindelser var måske endnu mere bekymrende.

"Omkring 200, 000 mennesker blev udsat for høje koncentrationer af GenX og beslægtede forbindelser. Når vi overvejer andre industrielle forurenende stoffer, såsom 1, 4-dioxan, bromid og ældre PFAS, omkring 1 million af de 1,5 millioner nordkarolinere, der får vand fra Cape Fear -flodens vandområder, påvirkes af spildevand og høje niveauer af forurenende stoffer. "

Er der nogen, der lytter?

Da papiret blev accepteret i november 2016, Knappe sendte e -mails til talrige statslige og lokale embedsmænd, der delte avisens resultater og sine egne bekymringer om drikkevandet i det nedre Cape Fear River -bassin. Efter ikke at have modtaget noget svar, Knappe sendte også advarsler i marts 2017, samme måned, som papiret vandt prisen Environmental Science &Technology Letters 'Best Paper. Disse advarsler, også, gik ubesvaret.

"Det var frustrerende dengang, "Sagde Knappe." Det er ikke en god følelse at ikke blive hørt. Indtil viden er derude, det er svært at skabe forandring. Mit mål var og er drastisk at reducere tilførslen af ​​GenX og andre kemikalier til North Carolina vandområder og at holde dem ude af drikkevandet. "

Endelig, Wilmington Star-News-korrespondent Vaughn Hagerty offentliggjorde en historie om Knappes fund den 8. juni. Historien skabte et øjeblikkeligt ramaskrig blandt beboere i Wilmington-området og offentlige embedsmænd. Efter et møde i midten af ​​juni med offentlige embedsmænd, den fluorokemiske producent blev enige om at stoppe frigivelse af processpildevand indeholdende GenX til Cape Fear River.

Statens Department of Health and Human Services satte hurtigt et foreløbigt mål om at holde GenX -koncentrationsniveauer under 140 dele pr. langt under de 631 dele pr. billion, som Knappes undersøgelse havde beregnet.

"DHHS brugte oplysninger fra GenX -toksicitetsundersøgelser, der var blevet opsummeret af det hollandske nationale institut for folkesundhed og miljø for at begrunde sin beslutning, "Sagde Knappe." Det skete ret hurtigt baseret på begrænsede oplysninger, men det var et skridt i den rigtige retning. "

Efter at medierne begyndte at offentliggøre de høje fluorokemiske koncentrationer, handlinger fra den fluorokemiske producent og North Carolina Department of Environmental Quality har ført til dramatisk lavere niveauer af disse kemikalier i drikkevandet i Wilmington-området, Siger Knappe.

Andre frustrationer

Også frustrerende var manglen på afsløring fra det kemiske anlæg, som i øjeblikket ejes af The Chemours Company og tidligere af DuPont. Efter offentligt pres, Chemours afsløret, i juni 2017, at GenX er et biprodukt af anlæggets vinyletherproces, som havde været i drift i årtier.

"Denne 'nye kontaminant' GenX har faktisk været i vand siden 1980, "Sagde Knappe." Det er mystisk, hvorfor Chemours, og før det DuPont, var ikke mere forsigtig med at fange kemikalier i affaldsstrømme. For Fortune 500 -virksomheder, omkostningerne ved korrekt spildevandsrensning og luftforureningskontrol ville ikke være en stor byrde. "

Leder efter løsninger

Knappe er involveret i en aktuel undersøgelse af GenX -eksponering i New Hanover County beboere. Anført af NC State's Jane Hoppin, lektor i biologiske videnskaber, tværsnittet, samfundsbaseret undersøgelse af beboere i det nedre Cape Fear River-område, der betjenes af offentligt brugte vand, rekrutterede 400 frivillige til at give blod, urin- og drikkevandsprøver og for at udfylde et spørgeskema om deres vandforbrugshistorie. Prøverne vil blive analyseret for GenX og relaterede kemikalier. Blod- og urinprøver vil også blive brugt til kliniske tests (lipidprofil, skjoldbruskkirtelfunktion, leverfunktion og urinalyse).

Alle resultater fra New Hanover County -undersøgelsen vil blive delt med både samfundet som helhed og hver enkelt deltager. De foreløbige resultater forventes at komme i foråret.

Knappes laboratorium udvikler og evaluerer også filtreringsmaterialer, der kan fjerne skadelige kemikalier fra drikkevand, både på rensningsanlægget og dit hjem. Han siger, at kommercielt tilgængelige reverse-osmose-enheder, der er monteret under vasken, er effektive til fjernelse af fluorkemikalier og 1, 4-dioxan. Men han anbefaler ikke helhusfiltre til beboere i Wilmington-området.

Nye overvågnings- og tilladelsesmetoder er nødvendige for at beskytte drikkevand, Slutter Knappe. Men først, samtaler mellem industri og tilsynsmyndigheder er nødvendige for, at begge parter kan nå frem til aftalt overvågning og tilladelse af rammer.

"Til sidst, styring af PFAS og andre industrielle forurenende stoffer kræver styring af upstream -kilder, "Knappe sagde." Vi skal gøre et bedre stykke arbejde med at holde kemikalier ude af drikkevandskilder. "