Setengah dari Air Keran Amerika Tercemar oleh “Bahan Kimia Selamanya” – Metode Deteksi Terobosan Bertindak dalam Hitungan Menit
Sebuah metode baru untuk mendeteksi senyawa PFAS dalam waktu kurang dari tiga menit telah diperkenalkan oleh para ahli kimia, menawarkan pendekatan yang cepat dan sensitif untuk pemantauan lingkungan dan mengatasi masalah kontaminasi PFAS yang meluas.
Para peneliti melaporkan salah satu pendekatan tercepat dan paling sensitif untuk mendeteksi zat beracun per dan poli-fluoroalkil (PFAS) yang terakumulasi di lingkungan, yang terkait dengan risiko kesehatan mulai dari kanker hingga cacat lahir.
PFAS mendapat julukan “bahan kimia selamanya” dengan alasan yang bagus – senyawa buatan manusia, yang membutuhkan waktu ribuan tahun untuk terurai dan ditemukan dalam segala hal mulai dari kemasan makanan tahan minyak hingga pakaian anti air, telah digunakan hampir di seluruh dunia. setengah dari pasokan air keran di AS.
Sekarang, dalam sebuah penelitian yang ditampilkan di Elsevier Jurnal Bahan Berbahaya, Institut Teknologi New Jersey ahli kimia telah mendemonstrasikan metode berbasis laboratorium baru untuk mendeteksi jejak PFAS dari sampel bahan kemasan makanan, air, dan tanah hanya dalam tiga menit atau kurang.
Para peneliti mengatakan pendekatan mereka dapat secara signifikan mempercepat upaya untuk mempelajari dan mengatasi bioakumulasi PFAS di lingkungan, termasuk lebih dari $2 miliar dana hibah EPA dari Undang-Undang Infrastruktur Bipartisan Presiden Biden bagi negara-negara bagian untuk melakukan pengujian kualitas air dan pengolahan kontaminan yang muncul.
“Ada ribuan yang berbeda jenis PFAS, namun kami belum memahami sejauh mana distribusinya di lingkungan kita karena metode pengujian yang ada saat ini mahal dan memakan waktu, serta memerlukan waktu berjam-jam untuk persiapan sampel dan analisis dalam beberapa kasus,” kata Hao Chen, penulis studi tersebut. , dan profesor kimia NJIT. “Apa yang ditunjukkan oleh penelitian kami adalah metode yang jauh lebih cepat, sensitif, dan serbaguna yang dapat memantau kontaminasi pada air minum, tanah, dan produk konsumen dalam hitungan menit.”
Meningkatkan Teknik Deteksi PFAS
Chen dan rekannya mengatakan metode baru – yang melibatkan teknik ionisasi untuk menganalisis komposisi molekul bahan sampel yang disebut spektrometri massa semprotan kertas (PS-MS) – 10-100 kali lebih sensitif dibandingkan teknik standar saat ini untuk pengujian PFAS, kromatografi cair/ spektrometri massa.
“PFAS dapat terionisasi dan dideteksi dengan cepat menggunakan spektrometer massa resolusi tinggi, yang memberikan gambaran jelas tentang setiap spesies PFAS yang ada dan tingkat kontaminasi hingga tingkat bagian per triliun (ppt),” jelas Chen. “Untuk matriks yang lebih kompleks seperti tanah, kami telah menerapkan metode terkait yang disebut spektrometri massa semprotan kertas desalting (DPS-MS) yang menghilangkan garam yang biasanya menekan sinyal ion PFAS. Bersama-sama, mereka sangat meningkatkan kemampuan kita untuk mendeteksi senyawa ini.”
“Batas deteksi PFAS kami kira-kira 1ppt. Untuk konteksnya, jumlah ini disamakan dengan setetes air di 20 kolam renang ukuran Olimpiade,” tambah Md Tanim-Al Hassan, penulis pertama makalah tersebut dan Ph.D. mahasiswa kimia di NJIT.
Penerapan Praktis dan Implikasinya di Masa Depan
Dalam pengujiannya, tim mampu mendeteksi PFAS dalam waktu satu menit atau kurang dengan menganalisis potongan berbagai bahan kemasan makanan secara langsung, termasuk kertas popcorn microwave, kotak mie instan, serta kemasan gorengan dan burger dari dua jaringan restoran cepat saji multinasional.
Analisis tersebut mengungkapkan jejak 11 molekul PFAS berbeda – termasuk jenis umum yang dikaitkan dengan peningkatan risiko kanker dan penekanan sistem kekebalan tubuh, seperti PFOA (Perfluorooctanoic Acid) dan PFOS (Perfluorooctanesulfonic). asam).
Dalam analisis air mereka, tim mendeteksi jejak PFOA dalam sampel air keran setempat dalam waktu kurang dari dua menit, namun tidak menemukan jejak PFAS dalam sampel yang diambil dari air mancur universitas yang disaring.
“EPA telah mengusulkan untuk menetapkan tingkat kontaminasi maksimum (MCL) untuk enam PFAS dalam air minum secara nasional, dan PFOA serta PFOS termasuk di antara mereka,” kata Mengyan Li, rekan penulis studi dan profesor ilmu lingkungan di NJIT. “Metode analisis ini dapat memfasilitasi pemeriksaan yang lebih intensif terhadap PFAS beracun yang mungkin diperlukan berdasarkan proposal untuk melindungi keamanan pasokan air kita.”
Dengan menggunakan DPS-MS, tim juga mengidentifikasi dua spesies PFAS dari 40 mg tanah dalam waktu kurang dari tiga menit.
Metode deteksi cepat tim ini sedang diuji untuk digunakan bersamaan dengan teknik mutakhir untuk memulihkan PFAS yang sedang dikembangkan di Pusat BioSMART NJIT.
“Hebatnya, di laboratorium kami, kami dapat menggabungkan metode analisis ini dengan katalis degradasi baru, yang mendegradasi 98,7% PFAS dalam sampel air minum dalam waktu tiga jam,” kata Wunmi Sadik, rekan penulis studi dan ketua Departemen NJIT. Ilmu Kimia dan Lingkungan. “Pekerjaan ini mungkin berdampak secara nasional, namun dampak langsungnya akan terasa di wilayah Timur Laut. Sekitar 10% dari 9,2 juta penduduk New Jersey memiliki kadar asam perfluorooctanoic yang tinggi dalam air minum mereka dibandingkan dengan rata-rata nasional sebesar 1,9%.”
Chen mengatakan kemajuan ini juga dapat berdampak cepat pada pemantauan produk konsumen, mulai dari kosmetik dan obat-obatan hingga makanan segar dan olahan. Tim berencana untuk mendemonstrasikan kemampuan metode ini untuk pemantauan udara juga.
“Dalam jangka pendek, hal ini akan sangat berguna untuk memastikan keamanan produk pangan… misalnya memungkinkan produk pertanian dipantau secara lebih efisien untuk mengetahui kontaminasi PFAS,” jelas Chen. “Metode kami juga dapat memajukan studi PFAS di udara dengan cara yang serupa dengan apa yang telah kami tunjukkan dalam penelitian ini, yang selanjutnya akan membantu kami mengatasi masalah lingkungan yang meluas ini.”
Referensi: “Deteksi cepat zat per dan polifluoroalkil (PFAS) menggunakan spektrometri massa berbasis semprotan kertas” oleh Md. Tanim-Al Hassan, Xingzhi Chen, Praneeth Ivan Joel Fnu, Francis J. Osonga, Omowunmi A. Sadik, Mengyan Li dan Hao Chen, 3 Januari 2024, Jurnal Bahan Berbahaya.
DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.133366
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
