روش جدید تست سریع ایمنی آب زمان را از شش ساعت به 30 دقیقه کاهش می دهد

توسط میشل ماری آرین، دانشگاه بین المللی فلوریدا

ویرایش شده توسط Gaby Clark، بررسی توسط Alexander Pol

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

محققان FIU روشی سریعتر و کارآمدتر برای شناسایی مواد شیمیایی برای همیشه در سیستم آب ایجاد کرده اند که زمان آزمایش را از بیش از شش ساعت به تنها 30 دقیقه کاهش می دهد. این یافته ها، که می تواند نحوه نظارت بر ایمنی آب را افزایش دهد، در مجله کروماتوگرافی A منتشر شد.

PFAS گروهی از مواد شیمیایی هستند که با خطرات شدید سلامتی از جمله اختلالات غدد درون ریز، اختلالات سیستم ایمنی و سرطان مرتبط هستند. از آنجایی که این مواد شیمیایی تقریبا تخریب ناپذیر هستند و تقریبا در همه جای ایالات متحده یافت می شوند، اغلب به عنوان مواد شیمیایی برای همیشه شناخته می شوند. آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) اخیرا مقررات ملی را وضع کرده است که نیاز به نظارت مستمر در سیستم های آب عمومی دارد.

آزمایش سریع در مکان‌هایی مانند فلوریدا جنوبی، جایی که آب آشامیدنی از آبخوان کم‌عمق Biscayne تامین می‌شود، حیاتی است، که در برابر رواناب سطحی از محل‌های دفن زباله، فرودگاه‌ها و پایگاه‌های هوایی نظامی و همچنین آلودگی آب باران آسیب‌پذیر است.

ماریا گوئرا د ناوارو، دانشیار فوق دکترا در موسسه محیط زیست FIU می گوید: «از آنجایی که در حال حاضر نه تصفیه خانه های فاضلاب و نه تأسیسات آب آشامیدنی PFAS را تصفیه نمی کنند، آلودگی در کل چرخه آب، از آب باران و آب های سطحی به آب های زیرزمینی و در نهایت به آب آشامیدنی منتقل می شود.

در حال حاضر، شرکت های آب در تلاش برای سازگاری هستند. بسیاری در حال سرمایه گذاری در فناوری های پیشرفته فیلتراسیون مانند کربن فعال، اسمز معکوس و غشاهای نانو فیلتراسیون هستند. با این حال، این سیستم ها مواد شیمیایی را از بین نمی برند. در عوض، آنها آنها را در یک جریان زباله جداگانه متمرکز می کنند که دفع ایمن آنها می تواند دشوار باشد.

در شهرستان میامی داد، Guerra de Navarro می‌گوید که چاه‌های آب زیرزمینی هر چهار ماه یکبار برای PFAS کنترل می‌شوند و این شهرستان تلاش می‌کند تا چاه‌هایی که سطح بالاتری دارند را از منبع اصلی آب دور نگه دارد.

روش جدید آزمایش 30 دقیقه‌ای FIU می‌تواند نحوه ردیابی PFAS را با تسریع فرآیند بهبود بخشد. این روش پاکسازی نمونه را با استفاده از استخراج آنلاین فاز جامد همراه با ابزارهای آزمایشی با دقت بالا برای اندازه‌گیری آثار ریز مواد شیمیایی به‌طور خودکار انجام می‌دهد. با استفاده از نمونه های کوچکتر و حلال کمتر، خطر خطاهای دست زدن به انسان را کاهش می دهد.

این روش 39 مورد از 40 PFAS فهرست شده در EPA را شناسایی می کند. به گفته ناتالیا کوئینت، دانشیار FIU، این تیم عمدا یک ترکیب خاص را از نتایج حذف کرد زیرا ردیابی آن مستلزم افزایش محدودیت‌های تشخیص PFOS و PFAS، تنظیم‌شده‌ترین مواد شیمیایی بود، که مصالحه‌ای غیرقابل قبول بود.

از همان ابتدا، تیم می خواست مولکول های کوچکتر PFAS را بگیرد. پس از آزمایش انواع مختلف نمونه در آزمایشگاه، آنها ثابت کردند که این روش می تواند مولکول های کوچک و بزرگ PFAS را به طور همزمان تجزیه و تحلیل کند. این تیم اکنون برای شناسایی مولکول‌های کوچک‌تر نیز کار می‌کند، که اغلب در غلظت‌های بالا در آب آشامیدنی یافت می‌شوند، زیرا مولکول‌های بزرگتر PFAS تجزیه می‌شوند.

تیم تحقیقاتی شامل Carolina Cuchimaque Lugo، کاندیدای دکترا در گروه شیمی و بیوشیمی و وابسته به مرکز شیمی آبزیان و محیط زیست در موسسه محیط زیست، قبلا PFAS را در تامین آب لوله کشی در مناطق مختلف شهرستان میامی داد مشخص کرده است. آنها اکنون با تجزیه و تحلیل PFAS در نمونه های سرم انسانی، تحقیقات خود را در مورد سلامت انسان گسترش می دهند.

قبل از اینکه این روش سریع به طور گسترده توسط تاسیسات آبی مورد استفاده قرار گیرد، باید تایید شود، که به مطالعات اعتبارسنجی گسترده در چندین آزمایشگاه مستقل نیاز دارد.

Guerra de Navarro گفت: "من معتقدم EPA باید ترکیب این نوع فناوری را در یک روش استاندارد، با توجه به تقاضای ملی عظیم برای نظارت بر PFAS تحت مقررات جدید آب آشامیدنی، در نظر بگیرد."

با نگاهی به آینده، تیم در حال توسعه روش ساده‌تری برای اندازه‌گیری کل PFAS است، نه ترکیبات مجزا، که می‌تواند 20 نمونه را در یک روز با حداقل دست‌کاری نمونه و تجهیزات ارزان‌تر پردازش کند. آنها امیدوارند که بتوان از آن برای ارزیابی میدانی بلادرنگ در آینده استفاده کرد.

ماریا گوئرا د ناوارو و همکاران، کمی سازی سریع مواد پر و پلی فلوروآلکیل (PFAS) در ماتریس های فاضلاب پیچیده از طریق روش آنلاین SPE-LC-MS/MS، مجله کروماتوگرافی A (2026). DOI: 10.1016/j.chroma.2026.467183

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

دکتری مهندسی نانو از دانشگاه دلفت. محقق منتشر شده و داور مجلات. بینش علمی را به استانداردهای محتوا می رساند. نمایه کامل →