研究人员开发了测量大气和气溶胶颗粒中永久化学物质的新方法

从监管机构到研究人员以及介于两者之间的大多数行业，所有的目光都集中在PFAS上。PFAS，全氟和多氟烷基物质，是一类高度氟化的人造化合物，几十年来一直用于从不粘炊具和个人护理产品到消防泡沫和校服的所有产品。它们的共性和对环境退化的极端抵抗力使它们在地下水、土壤和最糟糕的人类中无处不在。与一系列健康风险有关，包括肝毒性、膀胱癌和对疫苗接种的免疫反应降低，暴露于PFAS令人担忧。那么，我们如何才能消除这些“永远的化学物质”呢?

从历史上看，PFAS物质仅在水和土壤中得到表征，但是这些化合物在化学制造，使用和处置过程中的排放会导致它们排放到空气中。卡内基梅隆大学机械工程和化学教授Ryan Sullivan一直在开发测量大气和气溶胶颗粒中PFAS的新方法，以回答有关导致人类暴露的PFAS大气成分的悬而未决的问题。他的团队还在开发新的方法来永久破坏传统水处理厂无法去除的分子。

该研究发表在《环境科学：过程与影响》杂志上。

“在修复中，我们的最终目标是我们所说的完全矿化，从分子中去除所有氟。从历史上看，研究人员在矿化方面取得了一些成功，但总是有一定比例的氟下落不明。有时研究人员会卡在仍然是PFAS的部分氟化产品上。我们的工作使用非靶向方法，以便我们能够更好地量化这些缺失的分子，并弄清楚我们离完全PFAS修复有多近。

PFAS修复的一种有前途的技术是通过水合电子进行还原。该过程包括将紫外线照射在盐水上，以将电子从亚硫酸盐中分离出来。氟分子高度缺电子，因此当溶解的电子加入其键时，非常稳定的碳氟最终可以被破坏，释放出无害的氟离子。

通过在此过程中使用非靶向分析，Sullivan的小组确定了以前在UV/亚硫酸盐还原处理过程中未发现的新型PFAS分子。

“通过完全了解这种复杂的化学性质，我们可以优化工程处理条件，填补已知化学机制中的漏洞，并更接近实现完全矿化。

为了更好地了解这些污染物，沙利文还开发了一种直接在气相和气溶胶颗粒中测量PFAS的方法。这避免了在分析之前提取PFAS之前先收集大量空气样品的需要。

“如果政府要发布有关制造工厂PFAS排放的法规，那么测量它们进入大气的浓度以确定它们是否符合允许的排放至关重要，”他解释说。

展望未来，沙利文的团队将探索悬浮在大气中的气溶胶中PFAS的化学和运输。