一个人在公共饮水机里往瓶子里装饮用水。

全氟化和多氟化烷基物质(PFAS)已在2800多个美国社区中被发现。图片来源:Alexander Safonov/Shutterstock

美国环境保护署(EPA)首次提出限制美国饮用水中一系列普遍存在的危险“永久化学物质”。这些化学物质以其强大的碳氟键而闻名,难以破坏,并已广泛分散在环境中。科学家和工程师们正忙于研究如何更有效地从水和土壤中提取化学物质,并将其分解,但水务公司警告说,在短期内达到EPA的新标准将是昂贵的——对于小型水处理设施来说,这可能是令人望而却步的。

纽约波茨坦克拉克森大学的环境工程师米歇尔·克里米说:“从保护公众健康的角度来看,这是一件大事,而且从实现目标的角度来看也是如此。”

3月14日提议,规定目标是全氟化和多氟化烷基物质(PFAS),这是一类数千种几乎坚不可摧的化合物,用于从不粘锅用具、防水衣服到工业材料和化妆品等各种领域。PFAS曾因其标志性的持久性而被称为神奇的化学物质,它会在环境和人体中积累;即使是少量的咖啡因也会增加患癌症的风险,以及发育和其他健康问题的风险1研究表明。

美国环保署在2016年提出了饮用水中PFAS的自愿限制,但这是首次提出强制性要求。提案的核心内容是将两种最危险的PFAS化合物PFOA和PFOS限制在万亿分之四。这是目前实验室检测所能检测到的最低水平,尽管该机构已经确定,低得多的浓度存在相关风险。另外四种化学物质将作为混合物进行监管。

类似的限制PFAS的行动在国际上也在进行。最极端的是欧盟正在考虑立法完全禁止PFAS的生产。

医疗费用

实现美国环保署提出的规定并不便宜。总部位于华盛顿特区的倡导组织环境工作组(Environmental Working Group)称,在美国约2800个社区发现了PFAS污染,该组织的研究表明,它可能会影响至少2亿人的供水2.尽管PFOA和PFOS的使用在美国已经基本被淘汰,但该组织已经确定了大约3万个工业设施,这些设施可能正在使用PFAS家族中的无数其他化合物。

许多州已经对饮用水中的PFAS设置了限制,供水商已经证明,碳过滤等现有技术可以将PFAS含量降低到无法检测到的水平。但在全国范围内安装这种技术可能成本高昂,财政负担不成比例地落在较小的水处理系统上。美国水工程协会(AWWA)的监管分析师Chris Moody说,无论大小设施,增加PFAS过滤都必须与其他优先事项进行权衡,比如更换铅管。AWWA总部位于科罗拉多州丹佛市,代表了4300多家公用事业公司,提供了美国80%的饮用水供应。

根据一项措施,美国环保署估计,在全国范围内实施这项提案每年将耗资约7.72亿美元一项由AWWA委托进行的研究使用类似的假设表明,每年的费用可能在29亿美元左右。美国环保署表示,通过2021年底颁布的一项美国基础设施法,已经有超过90亿美元的资金可用,但穆迪强调,这只是一个开始:awwa估计20年的成本为580亿美元。

然而,环境工作组负责政府事务的副总裁梅勒妮•贝内什表示,如果从历史经验来看,成本可能会随着时间的推移而下降。她补充称:“监管往往伴随着市场创新。”

创新的解决方案

多年前,当PFAS带来的风险变得清晰时,科学家和工程师就开始研究这项技术。研究的重点是如何更有效地从饮用水中去除PFAS,清除地下水污染或破坏化合物。

威斯康辛州密尔沃基市马凯特大学的工程师帕特里克·麦克纳马拉(Patrick McNamara)说,从碳过滤和离子交换系统(可以将PFAS从饮用水中分离出来)到电化学和气化方法(可以分解PFAS),现在有了各种有前途的技术。但他补充说,将其扩大到实际应用可能具有挑战性。

就她而言,克里米正在与美国国防部合作,测试一项技术,该技术可用于清理地下水中的PFAS污染,以免它们渗入饮用水供应。最早从今年开始,在科罗拉多州斯普林斯市的彼得森太空部队基地,地下水将被收集到一个水平井中,并通过Crimi团队开发的反应堆输送,该反应堆使用超声波破坏PFAS中的碳氟键3.

“我们知道它在实验室中是有效的,”她说,但在扩大到现场操作时,总有一些东西需要学习。

环保署将在4月中旬之前接受对该提案的评论。