La visione
“Penso che molte persone ora siano consapevoli dei PFA, o preoccupati, o che vogliano sapere se è presente nella loro acqua, il loro cibo. Lo scopo di ciò che stiamo cercando di fare è sviluppare qualcosa di semplice ed economico per rispondere a questa domanda per loro.”
– Bryan Berger, professore di ingegneria chimica all’Università della Virginia
I riflettori
Lo scorso autunno, abbiamo scritto una storia su come un gruppo di ricercatori, insieme alla nazione Mi’kmaq nel Maine, hanno lavorato per affrontare la contaminazione dai PFA – Sostanze per e polifluoroalchiliche, un gruppo di composti chimici di fabbricazione umana a volte noti come “sostanze chimiche per sempre”. Le sostanze, che sono state sempre più collegato a problemi di salutesono un problema comune per gli agricoltori e altri proprietari terrieri nello stato del Maine. Il gruppo aveva visto un po ‘di successo con le piante di canapa per estrarre i PFA dal terreno, su un appezzamento di terra che la tribù aveva acquisito in una ex base dell’aeronautica. Ma sono rimaste molte domande – per loro e altri che lavorano su questo problema – su come i prodotti chimici viaggiano e si accumulano, quali usi sicuri per la terra contaminata potrebbero essere e su come scomporre effettivamente queste sostanze chimiche per sempre.
“Penso che tutti stiano lottando con questa domanda, cercando di capire, cosa significa” per sempre “? Per quanto tempo persiste nel suolo? Come trasporterà attraverso l’ambiente?” Bryan Berger, uno dei ricercatori, mi ha detto all’epoca. Oltre al lavoro con l’esperimento di canapa della nazione Mi’kmaq, il suo laboratorio ha esaminato una serie di modi in cui il regno delle piante potrebbe aiutarci a tracciare e forse persino eliminare la contaminazione PFAS.
Sono stato ansioso di dare seguito a Berger, un ingegnere chimico dell’Università della Virginia, su ciò che lui e i suoi collaboratori hanno imparato finora nel lottare per rispondere a queste domande. All’epoca, il gruppo aveva appena ricevuto una sovvenzione di quattro anni dalla Environmental Protection Agency Continuare a studiare il potenziale di risanamento delle piante di canapa, così come altre attività, come come dare agli agricoltori migliori strumenti di test da sapere quando la loro terra è contaminata. Ma negli ultimi due mesi, come con così tanti progetti di ricerca, il gruppo ha affrontato battute d’arresto. La loro sovvenzione (già approvata dal Congresso) era inaspettatamente terminato a maggioinsieme a una lista di altre sovvenzioni incentrate sulla ricerca PFAS, precedentemente considerata una questione piuttosto non partigiana.
Il gruppo ha fatto appello e L’EPA ha ripristinato la loro sovvenzione a fine giugnosenza ulteriori spiegazioni.
“A causa di tutta questa situazione, non mi sento totalmente sicuro di (il finanziamento) come ho fatto quando abbiamo ottenuto la concessione per la prima volta”, Chelli Stanley, co-fondatore di un’organizzazione ambientale chiamata Upland Grassroots e uno dei principali collaboratori del progetto Maine, ha detto alla stella del Maine Morning. “Ma ovviamente, andremo avanti e faremo tutto il nostro lavoro, sono sicuro che forse a un ritmo accelerato in qualche modo, solo per fare il maggior numero di test possibile.”
Come ha condiviso Berger con me, quel lavoro è ancora nelle sue prime fasi, ma ha prodotto risultati entusiasmanti per il team.
Una delle prime domande nella battaglia per cercare di contenere PFAS è se i prodotti chimici sono presenti in una determinata area – diciamo, una fattoria o un campo – e in tal caso, da dove potrebbero provenire. La crescente prova che i PFA possano essere pericolosi per la salute umana hanno portato le sostanze chimiche a essere vietate in molti luoghi. “L’aspettativa era che dovresti vedere una riduzione dei livelli di PFAS che si accumulano nel suolo e nelle colture”, ha detto Berger, “ma ciò non è accaduto”. Esistono ancora fonti non regolamentate che causano lo spargimento delle sostanze.
Dare ai gestori di terreni e acqua di test per tracciare i PFA è qualcosa su cui il suo laboratorio stava lavorando da molto tempo. Il test per PFAS è attualmente eseguito con uno spettrometro di massa, un sofisticato equipaggiamento di laboratorio. Ciò produce dati di alta qualità, ma è molto costoso e richiede tempo, ha detto Berger, con circa $ 400 per campione, con un tempo di inversione di due settimane. “C’è solo un’enorme carenza di infrastrutture per eseguire i test sulla scala necessaria”, ha detto. Gli amministratori di terra hanno bisogno di un semplice test simile a una striscia di pH che può misurare i PFA – e Berger e il suo team hanno sviluppato qualcosa di vicino: a biosensoresotto forma di un microbo fluorescente che si illumina quando è esposto a PFA.
Attraverso la collaborazione con la nazione Mi’kmaq, Berger e i suoi collaboratori hanno testato i biosensori su campioni di acqua prelevati vicino alla terra della tribù all’ex base aeronautica – e in un rapporto pubblicato ad ottobre, loro scoperto che i sensori potrebbero efficacemente rilevare Gli alti livelli di sostanze chimiche, anche in campioni che contenevano altri contaminanti.
“Quindi abbiamo un metodo di test diretto che potrebbe essere usato, è un po ‘un punto di rilevamento economico e veloce”, ha detto Berger. Non sostituirà i test di laboratorio più sofisticati, ma offre un’opzione per gli agricoltori che vogliono testare, per esempio, attraverso centinaia di acri.
Per basarsi su questo lavoro, Berger spera di sviluppare un modo per incorporare la stessa tecnologia all’interno di una pianta – che chiama “una nuova svolta su una vecchia idea”. La vecchia idea si riferisce al concetto di piante sentinella: tradizionalmente, una pianta suscettibile a determinate malattie o parassiti che gli agricoltori avrebbero monitorato per vedere quando erano presenti quei parassiti e quindi personalizza le misure di controllo di conseguenza. “E se poi facessimo un ulteriore passo avanti e progettassimo l’impianto per indicare un segnale per dirti che ci sono PFA presenti – sai, forse applichi un pesticida e poi si accende”, ha detto Berger. Come per i microbi che il suo team ha testato, quel segnale potrebbe essere fluorescenza, il che significa che le piante si illuminerebbero letteralmente quando sono presenti PFA. Un segnale di avvertimento come questo significherebbe che gli agricoltori non avrebbero bisogno di fare un ulteriore passo di test regolari, anche con semplici kit di microbi; Potrebbero semplicemente guardare la pianta di Sentinel per vedere quando i PFA si presentano. “Quindi stai ricevendo dati in tempo reale”, ha detto Berger.
Un’altra cosa su cui lui e il team nel Maine hanno lavorato è capire se anche il cibo coltivato nel terreno contaminato PFAS o alimentato da acqua contaminata da PFAS viene quindi contaminato, e quindi non sicuro di mangiare. La risposta ovvia sembrerebbe essere sì, ma dipende da come viaggiano le sostanze, dove si accumulano e se determinate piante potrebbero essere resistenti a prenderle.
“Se ci sono cultivar resistenti ai PFA, potrebbe essere un altro strumento nell’arsenale per i coltivatori”, ha detto Berger. Allo stesso modo, se gli agricoltori hanno capito che i PFA si stavano radunando solo in una parte della pianta non commestibile, potrebbero essere ancora in grado di coltivare in sicurezza determinate colture mentre lavorava contemporaneamente sulla risanamento. Proprio di recente, la squadra ha avuto una scoperta di una scoperta su quel fronte.
“Abbiamo fatto uno studio in cui abbiamo guardato Accumulo di PFA in patateche sono una specie di parte importante del patrimonio agricolo del Maine “, ha detto Berger.” Sono molto orgogliosi delle loro patate del Maine “. Quello studio, pubblicato dal distretto centrale di conservazione del suolo e delle acque di Aroostook nel Maine, uno dei partner di sovvenzione, ha scoperto che i PFA non si accumulavano nella radice commestibile della patata – le sostanze chimiche erano immagazzinate solo nelle porzioni a foglia verde.
“Quindi potresti coltivare patate anche se c’erano PFA presenti nell’irrigazione, che è quello che hanno trovato”, ha detto Berger. Il team prevede di continuare a testare altre colture comuni come broccoli, cavoletti di Bruxelles e cavolo
Mentre questi sono risultati incoraggianti solo dai primi mesi della sovvenzione, una delle più grandi domande che rimane per chiunque stia lavorando su PFAS è cosa, se non altro, si può fare per sbarazzarsi effettivamente delle sostanze chimiche. Secondo Berger e i suoi collaboratori, attualmente non esiste un modo scalabile ed economico per distruggere i PFA. “È la domanda da un milione di dollari”, ha detto Berger.
Ma il suo laboratorio ha testato un possibile approccio, imitando essenzialmente la fotosintesi in un microbo appositamente ingegnerizzato e usando l’energia di quel processo per abbattere i PFA che il microbo aveva assorbito. “Quindi, in qualche modo fare piante o altri microrganismi deviano parte di quell’energia o elettroni nella distruzione PFAS”, ha detto Berger. Le prove iniziali e iniziali hanno mostrato promesse, sebbene ci siano ancora più ricerche da fare prima che l’approccio possa essere tentato in un’applicazione della vita reale. “Non è una soluzione perfetta pronta per andare o altro, ma queste sono cose promettenti che stiamo facendo che sono diverse da quelle che sono attualmente là fuori”, ha detto Burger. In realtà, abbattere i PFA all’interno di una pianta contaminata o un microbo significherebbe che le sostanze non si diffondono ulteriormente, a differenza di altri metodi di smaltimento, come l’incenerimento, che può rilasciare le sostanze chimiche nell’aria.
“Se funziona, è il modo più benigno all’ambiente che potremmo fare le cose perché è quasi tutto biologico”, ha detto Berger.
– Claire Elise Thompson
Più esposizione
Un tiro di separazione
In questa foto dal 2019, il produttore lattiero -caseario Fred Stone Ha tenuto una piccola conferenza stampa sulla sua terra in Arundel, nel Mainechiedendo ai funzionari pubblici di agire per evitare la futura contaminazione dei PFA nelle aziende agricole. Chiudeva la sua fattoria dopo aver scoperto i livelli di PFA nel latte delle sue mucche e è diventato un principale sostenitore dell’azione. Molte aziende agricole dello stato, come quelle di Stone, sono state esposte alle sostanze chimiche attraverso l’applicazione di fanghi o biosolidi – un prodotto trattato di acque reflue che è stato a lungo usato come fertilizzante.
