维度网讯，堪萨斯大学（University of Kansas）的一项研究改进了对饮用水供应中PFAS（一类被称为“永久化学品”的物质）的检测方法，能够比现有技术更快、更廉价地测量水中PFAS的痕量污染水平。相关成果发表在开源期刊《PLOS Water》上。

PFAS化学品数十年来被用于不粘锅具、防火防污织物等产品中。这类物质在环境和人体中持久存在，可能引发癌症、免疫系统问题和发育障碍。

研究合著者、堪萨斯大学药物化学教授Michael Zhuo Wang介绍，PFAS是含有多氟或全氟碳的人造合成化学品，被工业用于制造特氟龙（Teflon）、防水涂层和消防泡沫等产品，具有广泛的工业应用。问题在于它们在环境中不易分解。这些化学品会在土壤和水中迁移，最终进入饮用水。人体能够将这些化合物吸收到血液和组织中，但没有能力分解它们，因此它们会在体内积累。一些研究表明，它们在血液中的半衰期为五到八年。越来越多的流行病学研究表明，它们可能与健康问题有关，包括发育障碍和某些癌症，肾癌和男性睾丸癌是近期研究中提到的两种。

由于这些健康问题，美国立法者正推动收紧对饮用水中PFAS的监管。当前美国环境保护署（EPA）法规将饮用水中某些PFAS的限值定为约4万亿分之一（parts per trillion），根据不同化合物，监管水平大约在4到10万亿分之一之间。最大污染物水平目标表明理想情况下应为零。

要确定PFAS是否低于4万亿分之一水平，实验室需要极其灵敏的测试，这超出了常规实验室的能力。Wang表示，最大的挑战是灵敏度，即如何达到亚万亿分之一水平。在这种低水平下检测PFAS就像在奥林匹克规格的游泳池中寻找几粒沙子。最灵敏的仪器是LC-MS（液相色谱-质谱联用），但如果没有样品预浓缩，只能达到十亿分之一（parts per billion）级别，这比万亿分之一水平高出约一千倍。当前的EPA方法需要先浓缩水样，这是一个耗时的过程。

Wang及其团队成员——博士生Deepak Timalsina（该研究第一作者）和合著者、近期博士生Bhargavi Srija Ramisetty——试图开发更实用、经济且节省时间的PFAS检测方法。他们结合了快速流动固相萃取（SPE）用于从水样中浓缩PFAS，以及UPLC-MS/MS（超高效液相色谱-串联质谱）进行高灵敏度化学分析。该方法的最大改进是样品浓缩时间的缩短，从几小时减少到几分钟。对于500毫升样品，以前加载需要约100分钟，现在只需约6到8分钟，减少了约20倍。为了将检测限进一步降低，需要更大体积——高达4升而非500毫升，体积增加了八倍。使用原始方法，同样的过程需要大约八倍的时间，仅将样品加载到SPE柱上就需要超过半天。采用快速流动方法，可以在大约60分钟内完成。

除了缩短样品制备时间外，快速流动固相萃取工艺还大幅降低了PFAS分析的价格。Wang表示，当前每个样品在市场上的分析成本至少为400到500美元，这在所有水处理厂全面实施EPA法规时过于昂贵。目标是降低成本，这样水费就不会因监测要求而大幅上涨。

更广泛、更严格的PFAS采样面临的一个障碍是将大量饮用水从处理厂运送到测试实验室的复杂性。Wang的团队正与位于堪萨斯大学创新园（KU Innovation Park）的InnovaPrep公司合作，该项目由美国国立卫生研究院（NIH）小企业技术转让资助。研究目标是开发一种浓缩装置，例如基于移液器的系统，可以从水中吸收PFAS。不必运送大量水，可以将一个铅笔大小的装置送到实验室，这将大大降低运输成本和复杂性。

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