Een groeiende gezondheidscrisis die wordt aangewakkerd door synthetische chemicaliën die bekend staan ​​als per- en polyfluoralkylstoffen, of PFAS, in het grondwater heeft de laatste jaren veel aandacht gekregen.

De gerapporteerde niveaus kunnen "slechts het topje van de ijsberg zijn, "Omdat de meeste chemicaliën nog steeds langzaam door de bodem migreren, volgens Bo Guo, Universitair docent hydrologie en atmosferische wetenschappen aan de Universiteit van Arizona.

bijna 3, 000 synthetische chemicaliën behoren tot de PFAS-klasse. Ze worden sinds de jaren 40 gebruikt in voedselverpakkingen, waterafstotende stoffen, non-stick producten, pizzadozen, verven, blusschuim en meer, aldus de Milieudienst.

De chemicaliën breken niet af in het milieu, noch in het lichaam, en een groeiend aantal onderzoekspapers heeft aangetoond dat PFAS-besmetting in waterbronnen wijdverbreid is in de Verenigde Staten en dat blootstelling schadelijk is voor de gezondheid.

"Omdat PFAS in veel consumenten- en industriële producten zit, ze kunnen in het afvalwater terechtkomen. Zuiveringsinstallaties zijn niet ontworpen om deze verbindingen te behandelen, dus deze chemicaliën blijven gewoon in dat water om opnieuw te worden gebruikt. Het wordt op voetbalvelden gespoten of gebruikt om watervoerende lagen op te laden, bijvoorbeeld, " zei Mark Brusseau, hoogleraar milieukunde. "PFAS kan ook in de biosolids terechtkomen, die op het land worden toegepast als meststof, dus er zijn al deze bronnen, wat betekent dat ze in veel verschillende tijdsperioden en herhaaldelijk in het milieu terecht kunnen zijn gekomen."

Om te begrijpen hoe de chemicaliën door de bodem migreren tussen het landoppervlak en het grondwater - een gebied dat de vadose-zone wordt genoemd - ontwikkelden onderzoekers van de Universiteit van Arizona een nieuw wiskundig model om de verschillende complexe processen te simuleren die het transport en de retentie van deze chemicaliën beïnvloeden.

Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Onderzoek naar waterbronnen .

Hun model toonde aan dat de meeste PFAS-chemicaliën zich ophopen op plaatsen waar lucht in contact komt met het wateroppervlak dat vastzit in de bodem, wat de neerwaartse mars van de chemicaliën naar het grondwater aanzienlijk vertraagt. De onderzoekers ontdekten dat de chemicaliën nog langzamer dan verwacht door grofkorrelige bodems zullen bewegen dan door fijnkorrelige bodems.

"Dit betekent dat het merendeel van de PFAS nog in de bodem zit, en ze migreren langzaam naar beneden op een manier die lijkt op een tikkende tijdbom, " zei Guo, hoofdauteur van de studie.

Eerdere waarnemingen toonden aan dat PFAS-chemicaliën langzaam door de bodem bewogen voordat ze het grondwater bereikten. maar niemand begreep waarom. Het model definieert de mechanismen achter de extreem langzame migraties die in het veld worden waargenomen.

"Dit heeft grote implicaties voor focussanering, " zei Guo. "Tot nu toe, grondwater staat centraal, maar moeten we ons eigenlijk richten op de bodem, wat is waar de meeste PFAS zijn en voor een lange tijd zullen zijn? Of wachten we en saneren we het grondwater decennia of eeuwen?”

Het model kan werken voor elk van de PFAS-chemicaliën, maar de onderzoekers simuleerden specifiek PFOS, of perfluoroctaansulfonaat, die vaak wordt aangetroffen in blusschuim en van primair belang is.

"Een van onze doelstellingen in de toekomst zou zijn om het model op verschillende locaties toe te passen, " zei, Brussel, die samen met Guo en Jicai Zeng de studie schreef, een postdoctoraal onderzoeker in de groep van Guo. "Dan is het hopelijk nuttig voor beleidsmakers, regelgevers, milieuadviseurs om beoordelingen te doen."