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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, investigadora de pós-doutoramento no Instituto de Ambiente da FIU, aparece na fotografia a recolher amostras de água. A sua equipa da Universidade Internacional da Flórida criou agora um método laboratorial que devolve resultados de PFAS em 30 minutos, quando a análise demorava mais de seis horas. Os PFAS são uma família de substâncias chamadas químicos eternos: são quase indestrutíveis, encontram-se praticamente em toda a parte nos Estados Unidos e estão associados à disrupção endócrina, a deficiências do sistema imunitário e ao cancro.
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.
No sul da Florida, o problema é local. A água potável provém do Biscayne Aquifer, um aquífero pouco profundo exposto ao escoamento superficial proveniente de aterros, aeroportos e bases aéreas militares, bem como à água da chuva. Nem as estações de tratamento de águas residuais nem as instalações de água potável tratam atualmente os PFAS, pelo que a contaminação percorre todo o ciclo da água. As empresas de abastecimento investem em carvão ativado, osmose inversa e membranas de nanofiltração, mas estes sistemas concentram as substâncias num fluxo de resíduos em vez de as destruírem. No condado de Miami-Dade, os poços de água subterrânea são monitorizados para detetar PFAS de quatro em quatro meses.
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.
O novo método automatiza a preparação das amostras através de extração em fase sólida online, combinada com ferramentas de análise de alta precisão capazes de medir vestígios minúsculos das substâncias. Como utiliza amostras mais pequenas e menos solvente, reduz o risco de erros humanos de manuseamento. Deteta 39 dos 40 PFAS listados pela EPA. A equipa deixou deliberadamente um composto de fora, porque o seu rastreio faria subir os limites de deteção do PFOS e dos PFAS, as substâncias mais regulamentadas. Natalia Quinete, professora associada da FIU, classificou este compromisso como um compromisso inaceitável. A equipa demonstrou também que o método consegue analisar, em simultâneo, moléculas de PFAS pequenas e grandes, e trabalha agora nas mais pequenas, que são frequentemente encontradas na água potável, por resultarem da decomposição de moléculas maiores.
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.
Para uma empresa de abastecimento de água, a mudança significaria um tempo de espera mais curto entre a colheita da amostra e o resultado, mas o método ainda não pode ser usado nesse papel. Tem primeiro de ser certificado através de extensos estudos de validação em vários laboratórios independentes, e as fontes não indicam qualquer data para isso. Guerra de Navarro afirmou que a EPA deveria considerar a integração deste tipo de tecnologia num método normalizado, tendo em conta a procura nacional de monitorização de PFAS ao abrigo das novas regras para a água potável. A equipa já caracterizou os PFAS na água da torneira em várias zonas do condado de Miami-Dade e analisa agora amostras de soro humano. Está em desenvolvimento um teste mais simples para o total de PFAS, que poderá processar 20 amostras por dia com equipamento menos dispendioso, tendo como objetivo a longo prazo a avaliação em tempo real no terreno.