哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）的研究人员在Cape Cod的六个流域发现了大量以前无法检测到的PFAS族化合物，他们采用了一种新的方法来量化和鉴定PFAS化合物。某些PFAS具有广泛的抵抗热量、水和油脂的能力，因此这与一系列健康风险有关，包括癌症、免疫抑制、糖尿病和婴儿出生体重低。
新的测试方法揭示了大量先前未检测到的来自阻燃泡沫和其他未知来源的PFAS。这些流域中全氟辛烷磺酸的总浓度高于国家饮用水安全的最大污染物水平（MCL）。
Bridger Ruyle说：“我们开发了一种方法来完全捕获和表征阻燃泡沫中的全氟辛烷磺酸，阻燃泡沫是下游饮用水和生态系统中全氟辛烷磺酸的主要来源，但我们也发现了大量未经鉴定的全氟辛烷磺酸，它们不可能来源于这些泡沫。”
这项研究将发表在《环境科学与技术》上。
PFAS（全氟烷基物质和多氟烷基物质）存在于从阻燃泡沫到不粘锅的产品中。PFAS因其使用寿命长而被称为“永远的化学品”，自1950年代首次使用以来一直在环境中累积。
尽管存在相关的健康风险，但对于饮用水中的全氟辛烷磺酸（PFAS）化学品，没有法律强制执行的联邦限制。环境保护署关于公共供水的临时卫生指南只涵盖全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸这两种常见的全氟辛烷磺酸。马萨诸塞州和其他几个州更进一步，将六种全氟辛烷磺酸（pfa）纳入饮用水mcl中。但已知存在数千种PFAS化学结构，其中几百种已经在环境中被检测到。
“我们只是没有测试大多数PFAS化合物，所以我们不知道我们对这些化学品的总接触量是多少，与这些接触相关的健康数据仍然缺乏，”该论文的资深作者、海洋环境化学的戈登•麦凯教授埃尔西•桑德兰（Elsie Sunderland）说。
美国环保署和国家监管机构使用的标准测试方法只测试25种或更少的已知化合物。问题是绝大多数PFAS化合物都是专有的，监管机构无法找到他们不知道存在的东西。
桑德兰和她的团队开发的新方法可以克服这一障碍，并解释样本中的所有pfa。
全氟辛烷磺酸是由碳原子和氟原子结合形成有机化学中最强的键之一。氟是地球上最丰富的元素之一，但天然存在的有机氟却极为罕见，只有亚马逊和澳大利亚的一些有毒植物才能产生氟。因此，环境中检测到的任何数量的有机氟都肯定是人为制造的。
在环境中发现的PFAS化合物有两种形式：前体形式和末端形式。大多数被监测的全氟辛烷磺酸化合物，包括全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸，都是末端化合物，这意味着它们在正常环境条件下不会降解。但前体化合物通常构成样品中PFAS化学品的大部分，可以通过生物或环境过程转化为末端形式。因此，虽然环保署或国家机构可能会监测全氟辛烷磺酸的浓度，但他们仍然没有检测到大量的全氟辛烷磺酸前体。
这就是这种新方法的用武之地。
研究人员首先测量样品中所有的有机氟。然后，使用另一种技术，他们氧化样品中的前体，并将其转化为末端形式，然后进行测量。在此基础上，研究小组开发了一种统计分析方法，用于重建原始前体，确定它们的制造来源，并测量它们在样品中的浓度。
桑德兰说：“我们基本上是在做化学取证。
桑德兰和她的团队利用这一方法对科德角的六个流域进行了测试，这是与美国地质调查局和一个研究中心合作的一部分，该研究中心由美国国家卫生研究院资助，罗德岛大学领导，主要研究PFAS的来源、运输、暴露和影响。
该小组的重点是从阻燃泡沫的使用中识别PFAS。这些泡沫广泛用于军事基地、民用机场和当地消防部门，是全氟辛烷磺酸的主要来源，并已污染了美国数百个公共供水系统。
研究小组运用他们的法医学方法对2017年8月至2019年7月期间从科德角的Childs、Quashnet、Mill Creek、Marstons Mills、Mashpee和Santuit流域采集的样本进行了分析。在收集过程中，团队成员必须小心他们所穿的衣服，因为防水设备是用PFAS处理的。为了防止污染，研究小组最终选择了几十年前的涉水者。
Childs、Quashnet和Mill Creek流域的采样点位于阻燃泡沫PFA来源的下游——Quashnet和Childs来自科德角联合基地军事设施，Mill Creek来自巴恩斯塔布尔县消防培训学院。
目前的测试只能从历史泡沫中鉴定出大约50%的全氟辛烷磺酸，2001年由于全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸含量高而停产的产品，而从现代泡沫中鉴定出不到1%的全氟辛烷磺酸。
使用他们的新方法，桑德兰和她的团队能够100%地鉴别出在科德角和巴恩斯塔布尔县消防培训学院联合基地使用了几十年的阻燃泡沫中的所有PFAS化合物。
桑德兰说：“我们的测试方法能够找到这些化学工业使用了40多年的这些缺失的化合物。”。
测试还发现了来自未知来源的大量PFAS。
鲁伊尔说：“我们对消防泡沫中全氟辛烷磺酸的计算无法解释我们测量的37%到77%的有机氟。”这不仅对我们了解人类暴露有着巨大的影响，而且对我们了解有多少PFAS排放到海洋中并在海洋生物中积累也有着巨大的影响。”
为了跟进这些发现，鲁伊尔目前正在与美国国家卫生研究院合作，利用毒理学研究确定当代消防泡沫中全氟辛烷磺酸对健康的一些影响。桑德兰的团队正在继续研究未知的PFAS，以更好地确定它们的来源和在Cape Cod丰富的海洋食物网中积累的潜力。