皮斯利是PFAS领域的权威专家, 一类具有极强的化学和热稳定性的氟化化合物, 固有的排斥油, 水, 土壤, 和污迹. 这些化学物质广泛用于工业和商业应用,从不粘锅到消防泡沫. 皮斯利开创了一种检测包括快餐包装在内的消费品中PFAS的新方法, 化妆品, 纺织品, 塑料容器, 口罩, 甚至是喝水.
这些化学物质可以从表面迁移到皮肤上, 变成食物和灰尘, 创造多种暴露途径. 我们吸入它们,摄入它们,吸收它们——它们在我们的血液中积累.
PFAS与包括免疫抑制在内的几种不良健康状况有关, 荷尔蒙失调, 儿童发育迟缓, 出生体重过低,青春期提前, 孕妇的高血压, 还会增加患某些癌症的风险, 比如肾癌和睾丸癌.
它们不会降解或分解, 科学家表示,它们可以在环境中存在数千年, 为它们赢得了另一个名字:“永远的化学物质”.”
PFAS的分子结构
这一切对兰伯蒂来说听起来非常熟悉. 一种有毒的, 持续的化学, 它的使用污染了湖泊, 湿地, rivers—even ocean 水s; saturated the 土壤; polluted the air; and posed a hazardous risk to all living organisms...
他之前在二氯二苯三氯乙烷中见过这种情况, 也就是滴滴涕, 一种合成的高持久性杀虫剂,在1950年代和60年代广泛使用. 对环境污染以及这种化学物质对野生动物和人类的毒性的担忧日益加剧,导致了相关法规的出台,并最终在20世纪70年代由美国环境保护局(environmental Protection Agency)发布了取消该产品的命令.
“PFAS,”兰贝蒂说,“是21世纪的DDT。”.
Lamberti对PFAS的研究有很多想法. 当涉及到兰伯蒂熟悉的密歇根湖的PFAS污染时,研究是有限的.
In 2020, 他和皮斯利着手研究了一些申请拨款的提案,并开始了一项关于密歇根湖鱼类的新研究. 此前的研究发现,五大湖大部分地区的鱼类都含有可测量的PFAS. 兰伯蒂知道五大湖的鱼被永久性化学物质污染了, 这些化学物质会在环境中持续存在,并在血液中积累——他想知道这是否可能是他所谓的“母性卸载”.”
雌性鱼会把PFAS遗传给后代吗?
印第安纳州自然资源部的官员说, 密歇根州自然资源部, 美国鱼类和野生动物管理局定期对鱼类进行取样, 水, 和沉积物来评估密歇根湖渔业的状况和健康, 每年为印第安纳州的经济贡献数百万美元, 密歇根, 伊利诺斯州, 和威斯康辛州, 同时也为特许经营和商业捕鱼提供了数千个工作岗位.
兰伯蒂的实验室与每个组织合作收集奇努克鲑鱼的样本, 银大马哈鱼, 以及沿密歇根湖支流迁徙到产卵场的钢头鱼. 研究人员总共从成熟的雄性和雌性鱼身上收集了42个样本.
当样本于2021年到达时, 密歇根环境部, 五大湖, 和能源部已经确定了全州大约213个PFAS热点,其中许多通过水路连接到五大湖.
对雄性和雌性鲑鱼肌肉组织的分析, 还有从雌鱼身上提取的卵, 显示85%含有可测量浓度的全氟辛烷磺酸(PFOS), 这是一种于2002年逐步停止使用的PFAS, 19%的人检测出全氟辛酸呈阳性, 另一类PFAS在2015年逐步停止使用.
但这项研究最令人担忧的结果是,与雌性鲑鱼的肌肉组织相比,卵中的全氟辛烷磺酸浓度高出100倍.
“几种不同的机制可以解释为什么PFAS会从母亲遗传到卵子,兰伯蒂解释道. “可能是母鱼从湖水中积累了PFAS,并在卵巢发育期间将其传递给卵子. 另一种可能性是,母亲在发育过程中食用了被PFAS污染的食物,并将其营养传递给了卵子. 这是我们还不知道的. 无论哪种方式, 这就产生了一个污染物的“生物运输”问题,因为鲑鱼从湖泊迁移到更清洁的河流.”
Lamberti的实验室正在研究“河流PFAS循环”,首先是迁徙的鲑鱼,它们的卵是其他鱼类和野生动物的首选食物来源. 当消费, PFAS可在溪流鱼类体内生物积累, 然后这些细菌会传给它们自己的卵,或者鱼自己被吃掉——有时被人类吃掉——从而导致一个永无止境的污染循环.
另一项研究, 实验室测量了密歇根湖200多条捕食者和猎物的PFAS浓度, 包括alewives, 杜父鱼, 大马哈鱼, 还有湖鳟鱼. 目的是更清晰地了解密歇根湖鱼类的浓度,并更好地了解生物放大的潜力, 通过饮食将化合物从一种生物体转移到另一种生物体.
研究表明,98%的样本中都含有PFAS. 结果表明,这些化学物质正在从被捕食的鱼传递到捕食的鱼, 说明饮食方面的联系.
这项研究引发了其他研究,表明鱼的器官(包括心脏)中含有更高的浓度, 肝, 还有肾脏——从这些样本中提取的血液.
“在肌肉组织中发现的浓度最低,”Lamberti说. “所以,吃鱼片可能是较低剂量的PFAS,但它绝对不干净.”
先前在实验室的研究表明,类似的鱼样本也含有可测量的多氯联苯, 汞, 和其他氯化化合物.
“我们需要更多地了解这些化学物质的途径,”Lamberti说. “它们是怎么进入鱼体内的?? 要么是通过饮食,要么是通过环境中的水和沉积物. 我们正试图更多地了解PFAS如何与食物网相互作用. 我们需要知道它们是如何从环境中进入食物网并最终进入人们食用的鱼类的. 这就是为什么我们要一丝不苟地取样, 沉积物, 植物, 以及湖中的野生动物——追踪路径. 因为只有这样你才能考虑补救措施.”
但是补救措施是什么样子的呢? 如何消除经过设计而经得起时间考验的化学物质?
怎样才能永远收拾干净?