研究人员在土壤中发现了一颗“定时炸弹”——合成化学物质

时间:2020-02-23 17:26 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

研究人员在土壤中发现了一颗“定时炸弹”——合成化学物质

根据亚利桑那大学的研究,80年前首次被释放到环境中的合成化学物质已经被发现与有害健康的影响有关,而且越来越多的化学物质正缓慢地从土壤中迁移出来。

在过去几年里,地下水中被称为per和聚氟烷基物质(PFAS)的合成化学物质引发了一场日益严重的健康危机,引起了广泛关注。

报告的辐射水平可能只是“冰山一角”,亚利桑那大学水文与大气科学助理教授郭波说,由于大多数化学物质仍在缓慢地通过土壤向下迁移。

近3000种合成化学品属于PFAS类。据美国环境保护署(Environmental Protection Agency)介绍,自上世纪40年代以来,它们已被用于食品包装、防水织物、不粘锅产品、披萨盒、油漆、灭火泡沫等等。

这些化学物质不会在环境或人体中分解,而且越来越多的研究论文表明,PFAS在美国水源中的污染非常普遍,暴露在这种环境中对健康有害。

由于全氟化合物存在于许多消费品和工业产品中,它们会进入废水中。污水处理厂不是用来处理这些化合物的,所以这些化学物质只是留在水中重复利用。比如,它被喷洒在足球场上,或者被用来给含水层充电,”环境科学教授Mark Brusseau说。“PFAS也会进入生物胶体,这些生物胶体是作为肥料在土地上使用的,所以有所有这些来源,这意味着它们可能在许多不同的时间进入环境,而且是重复的。”

了解这些化学物质是如何在地表和地下水之间的土壤中迁移的一个叫做包气带的区域亚利桑那大学的研究人员开发了一种新的数学模型来模拟影响这些化学物质运输和滞留的不同复杂过程。

他们的研究结果发表在《水资源研究》杂志上。

他们的模型显示,大部分的PFAS化学物质都聚集在空气接触土壤中被截留的水面的地方,这大大减缓了这些化学物质的扩散速度。向地下进军。研究人员发现,在粗粒土壤中,化学物质的移动速度比预期的要慢。

“这意味着大部分PFAS仍在土壤中,它们正以一种类似于定时炸弹的方式缓慢向下迁移。”该研究的第一作者郭说。

之前的观察显示,PFAS化学物质在进入地下水之前在土壤中缓慢移动,但没人知道为什么。该模型定义了字段中出现的极其缓慢的迁移背后的机制。

“这对集中整治有重大影响,”郭说。“到目前为止,地下水一直是重点,但我们是否应该把重点放在土壤上,这是大部分PFAS的所在地,并将在很长一段时间内?”还是要等上几十年,甚至几百年才能修复地下水?”

该模型适用于PFAS中的任何一种化学物质,但研究人员专门模拟了PFOS或全氟辛烷磺酸,这种物质通常存在于灭火泡沫中,是主要的关注点。

“我们未来的目标之一是将该模型应用于不同的网站,”他和郭以及郭所在团队的博士后研究员曾纪才共同撰写了这项研究。“希望它能对政策制定者、监管机构和环境顾问进行评估有所帮助。”

参考资料:“每个‐的释放、运输和保留的数学模型以及包气带中的多氟烷基物质(PFAS)。郭波、曾继才和马克·l·布鲁索,2020年1月10日,水资源研究。

wr026667 DOI: 10.1029/2019

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