Forskere går mod at forstå, hvordan giftige PFAS-kemikalier spredes fra frigivelsessteder

En undersøgelse ledet af Brown University-forskere kaster nyt lys over, hvordan forurenende stoffer, der findes i brandslukningsskum, fordeles i vand og overfladejord på udslipssteder. Resultaterne kan hjælpe forskere til bedre at forudsige, hvordan forurenende stoffer i disse skum spredes fra spild- eller udslipningssteder - brandtræningsområder eller flystyrtsteder, for eksempel - i drikkevandsforsyninger.

Brandslukningsskum, også kendt som vandige filmdannende skum (AFFF), bruges ofte til at bekæmpe brande, der involverer meget brandfarlige væsker som flybrændstof. Skummene indeholder en lang række per- og polyfluoralkylstoffer (PFAS) inklusive PFOA, PFOS og FOSA. Mange af disse forbindelser er blevet forbundet med kræft, udviklingsproblemer og andre forhold hos voksne og børn. PFAS omtales nogle gange som "for evigt kemikalier", fordi de er svære at nedbryde i miljøet og kan føre til langsigtet forurening af jord og vandforsyninger.

"Vi er interesserede i, hvad der omtales som skæbnen og transporten af ​​disse kemikalier, " sagde Kurt Pennell, en professor ved Brown's School of Engineering og medforfatter til forskningen. "Når disse skum kommer ned i jorden, vi ønsker at være i stand til at forudsige, hvor lang tid det vil tage at nå et vandområde eller en drikkevandsbrønd, og hvor længe vandet skal behandles for at fjerne forureningerne."

Det var tidligere vist, at PFAS-forbindelser har en tendens til at akkumulere ved grænseflader mellem vand og andre stoffer. Nær overfladen, for eksempel, PFAS har en tendens til at samle sig ved luft-vand-grænsefladen - den fugtige, men umættede jord i toppen af ​​en akvifer. Imidlertid, tidligere eksperimenter, der viser denne grænsefladeaktivitet, blev kun udført med individuelle PFAS-forbindelser, ikke med komplekse blandinger af forbindelser som brandslukningsskum.

"Du kan ikke antage, at PFOS eller PFOA alene vil virke på samme måde som en blanding med andre forbindelser, " sagde Pennell, som også er fellow ved Institute at Brown for Environment and Society. "Så dette var et forsøg på at prøve at pirre forskellene mellem de individuelle forbindelser, og for at se, hvordan de opfører sig i disse mere komplekse blandinger som brandslukningsskum."

Ved hjælp af en række laboratorieforsøg beskrevet i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi , Pennell og hans kolleger viste, at brandslukningsskumblandingen faktisk opfører sig meget anderledes end individuelle forbindelser. Forskningen viste, at skummet havde en langt større affinitet til luft-vand-grænsefladen end individuelle forbindelser. Skummene havde mere end dobbelt så meget grænsefladeaktivitet som PFOS alene, for eksempel.

Pennell siger, at indsigter som disse kan hjælpe forskere med at modellere, hvordan PFAS-forbindelser migrerer fra forurenede steder.

"Vi ønsker at komme med de grundlæggende ligninger, der beskriver disse forbindelsers opførsel i laboratoriet, inkorporer derefter disse ligninger i modeller, der kan anvendes i felten, " sagde Pennell. "Dette arbejde er begyndelsen på den proces, og vi skalerer det op herfra."

Ultimativt, håbet er, at en bedre forståelse af disse forbindelsers skæbne og transport kan hjælpe med at identificere brønde og vandveje, der er i risiko for forurening, og hjælpe med at rense disse steder op.