Sve veća zdravstvena kriza potaknuta sintetičkim kemikalijama poznatim kao per- i polifluoroalkilne tvari, ili PFAS, u podzemnim vodama privukla je veliku pozornost u posljednjih nekoliko godina.
Prijavljene razine mogle bi biti "samo vrh ledenog brijega", jer većina kemikalija još uvijek polako migrira kroz tlo, prema Bo Guou, docentu hidrologije i atmosferskih znanosti Sveučilišta Arizona.
Skoro 3 000 sintetičkih kemikalija pripada klasi PFAS. Koriste se od 1940-ih u pakiranju hrane, vodootpornim tkaninama, neljepljivim proizvodima, kutijama za pizzu, bojama, pjenama za gašenje požara i još mnogo toga, prema Agenciji za zaštitu okoliša..
Kemikalije se ne razgrađuju u okolišu, niti u tijelu, a sve veći broj istraživačkih radova pokazuje da je onečišćenje PFAS-om u izvorima vode široko rasprostranjeno u Sjedinjenim Državama i da je izlaganje štetno za zdravlje.
"Budući da se PFAS nalazi u mnogim potrošačkim i industrijskim proizvodima, oni mogu dospjeti u otpadne vode. Postrojenja za pročišćavanje nisu dizajnirana za tretiranje ovih spojeva, tako da te kemikalije samo ostaju u toj vodi da bi se ponovno upotrijebile. Raspršuju se po nogometu polja ili se koriste za punjenje vodonosnika, na primjer", rekao je Mark Brusseau, profesor znanosti o okolišu. "PFAS također može dospjeti u biokrute tvari koje se primjenjuju na zemlji kao gnojivo, tako da postoje svi ti izvori, što znači da su mogli ući u okoliš u mnogo različitih vremenskih razdoblja i više puta."
Da bi razumjeli kako kemikalije migriraju kroz tlo između kopnene površine i podzemne vode - područja koje se zove zona vadoze - istraživači sa Sveučilišta Arizona razvili su novi matematički model za simulaciju različitih složenih procesa koji utječu na transport i zadržavanje ove kemikalije.
Njihovi nalazi objavljeni su u časopisu Water Resources Research.
Njihov model je pokazao da se većina PFAS kemikalija nakuplja na mjestima gdje zrak dolazi u kontakt s površinom vode zarobljene u tlu, što značajno usporava kretanje kemikalija prema dolje do podzemne vode. Istraživači su otkrili da će se kemikalije kretati čak i sporije nego što se očekivalo kroz tlo grubog zrna nego u tlo sitnog zrna.
"To znači da je većina PFAS-a još uvijek u tlu i da polako migriraju prema dolje na način sličan otkucavajućoj tempiranoj bombi", rekao je Guo, glavni autor studije.
Prethodna zapažanja pokazala su da su se kemikalije PFAS polako kretale kroz tlo prije nego što su došle do podzemne vode, ali nitko nije razumio zašto. Model definira mehanizme iza izuzetno sporih migracija koje se mogu vidjeti na terenu.
"Ovo ima velike implikacije za fokusiranje sanacije", rekao je Guo."Do sada su podzemne vode bile u fokusu, ali trebamo li se zapravo usredotočiti na tlo, gdje je većina PFAS-a i bit će još dugo vremena? Ili ćemo čekati i sanirati podzemne vode desetljećima ili stoljećima?"
Model može raditi za bilo koju od kemikalija PFAS, ali istraživači su posebno simulirali PFOS, ili perfluorooktansulfonat, koji se obično nalazi u pjeni za gašenje požara i predstavlja primarnu zabrinutost.
"Jedan od naših ciljeva u budućnosti bio bi primijeniti model na različita mjesta", rekao je Brusseau, koji je koautor studije s Guom i Jicaijem Zengom, postdoktorskim istraživačem u Guoovoj grupi. "Onda će, nadamo se, biti korisno da kreatori politike, regulatori, konzultanti za okoliš rade procjene."
