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Maria Guerra de Navarro, a postdoctoral associate at FIU's Institute of Environment, is pictured collecting water samples. Her team at Florida International University has now built a laboratory method that returns PFAS results in 30 minutes, where testing used to take over six hours. PFAS are a family of so-called forever chemicals: they are nearly indestructible, found almost everywhere in the U.S., and linked to endocrine disruption, immune system impairment and cancer.
Maria Guerra de Navarro, postdoctorante à l'Institut de l'environnement de la FIU, est photographiée en train de prélever des échantillons d'eau. Son équipe de la Florida International University a désormais mis au point une méthode de laboratoire qui fournit des résultats sur les PFAS en 30 minutes, alors que l'analyse prenait plus de six heures. Les PFAS forment une famille de substances dites « polluants éternels » : pratiquement indestructibles, présentes presque partout aux États-Unis et liées à la perturbation endocrinienne, à l'affaiblissement du système immunitaire et au cancer.
The stakes are local for South Florida. Drinking water there comes from the shallow Biscayne Aquifer, which is exposed to surface runoff from landfills, airports and military air bases, as well as to rainwater. Neither wastewater treatment plants nor drinking water facilities currently treat for PFAS, so contamination moves through the entire water cycle. Utilities are investing in activated carbon, reverse osmosis and nanofiltration membranes, but these systems concentrate the chemicals into a waste stream instead of destroying them. In Miami-Dade County, groundwater wells are monitored for PFAS every four months.
Les enjeux sont locaux pour le sud de la Floride. L'eau potable y provient de l'aquifère peu profond de Biscayne, exposé au ruissellement de surface en provenance des décharges, des aéroports et des bases aériennes militaires, ainsi qu'aux eaux de pluie. Ni les stations d'épuration ni les installations de production d'eau potable ne traitent actuellement les PFAS, si bien que la contamination se propage dans l'ensemble du cycle de l'eau. Les services d'eau investissent dans le charbon actif, l'osmose inverse et les membranes de nanofiltration, mais ces systèmes concentrent les substances dans un flux de déchets au lieu de les détruire. Dans le comté de Miami-Dade, les puits de nappe phréatique sont contrôlés pour détecter les PFAS tous les quatre mois.
The new method automates sample cleanup using online solid-phase extraction, paired with high-precision testing tools that measure tiny traces of the chemicals. Because it uses smaller samples and less solvent, it reduces the risk of human handling errors. It detects 39 of the 40 EPA-listed PFAS. The team deliberately left out one compound, because tracking it would have raised the detection limits for PFOS and PFAS, the most regulated chemicals. Natalia Quinete, associate professor at FIU, called that trade-off an unacceptable compromise. The team has also shown that the method can analyze small and large PFAS molecules at the same time, and it is now working on smaller ones, which are frequently found in drinking water as larger molecules break down.
La nouvelle méthode automatise la préparation des échantillons grâce à l'extraction en phase solide en ligne, couplée à des outils de test de haute précision capables de mesurer de infimes traces de ces substances. Comme elle utilise des échantillons plus petits et moins de solvant, elle réduit le risque d'erreurs humaines lors de la manipulation. Elle détecte 39 des 40 PFAS inscrits sur la liste de l'EPA. L'équipe a délibérément laissé de côté un composé, car son suivi aurait relevé les seuils de détection du PFOS et du PFAS, les substances les plus réglementées. Natalia Quinete, professeure associée à la FIU, a jugé ce compromis inacceptable. L'équipe a par ailleurs montré que la méthode peut analyser simultanément de petites et de grandes molécules de PFAS, et elle travaille désormais sur les plus petites, fréquemment retrouvées dans l'eau potable parce que les grosses molécules s'y décomposent.
For a water utility, the change would be a shorter wait between a sample and a result, but the method is not yet usable in that role. It must first be certified through extensive validation studies across multiple independent laboratories, and the sources give no date for that. Guerra de Navarro said the EPA should consider incorporating this type of technology into a standard method, given the national demand for PFAS monitoring under new drinking water rules. The team has already characterized PFAS in tap water across several areas of Miami-Dade County and is now analyzing human serum samples. A simpler test for total PFAS, which could process 20 samples in a day with less expensive equipment, is in development, with real-time field assessment as the longer-term goal.
Pour un service d'eau, le changement signifierait un délai plus court entre le prélèvement et le résultat, mais la méthode n'est pas encore utilisable en ce sens. Elle doit d'abord être certifiée au terme d'études de validation approfondies menées dans plusieurs laboratoires indépendants, et les sources ne donnent pas de date pour cela. Maria Guerra de Navarro a déclaré que l'EPA devrait envisager d'intégrer ce type de technologie à une méthode normalisée, compte tenu de la demande nationale de surveillance des PFAS au regard des nouvelles règles sur l'eau potable. L'équipe a déjà caractérisé les PFAS présents dans l'eau du robinet dans plusieurs secteurs du comté de Miami-Dade et analyse actuellement des échantillons de sérum humain. Un test simplifié pour le total des PFAS, capable de traiter 20 échantillons par jour avec un matériel moins coûteux, est en cours de développement, avec pour objectif à plus long terme une évaluation en temps réel sur le terrain.