PFAS 被稱為”永恆的化學物質”是有道理的，這種人造化合物需要數千年才能降解，從防油食品包裝到防水服裝等各種產品中都能找到它的身影，它已經進入了近一半的美國自來水供應中。現在，新澤西理工學院的化學家們在Elsevier 的《危險材料期刊》上發表了一項研究報告，展示了一種基於實驗室的新方法，只需三分鐘或更短時間就能檢測出食品包裝材料、水和土壤樣本中的微量全氟辛烷磺酸。

研究人員說，他們的方法可以大大加快研究和解決全氟辛烷磺酸在環境中的生物累積問題，包括美國總統拜登的《兩黨基礎設施法》為美國環保署提供的20 多億美元撥款，用於各州進行水質檢測和處理新出現的污染物。

研究的通訊作者、新澤西理工學院化學教授陳浩說：”全氟辛烷磺酸有數千種不同的種類，但我們尚未了解它們在環境中的分佈程度，因為目前的檢測方法成本高、耗時長，在某些情況下需要花費數小時進行樣品製備和分析。我們的研究展示了一種更快、更靈敏、用途更廣泛的方法，可以在幾分鐘內監測我們的飲用水、土地和消費品是否受污染。

陳及其同事說，這種新方法涉及一種用於分析樣本材料分子組成的電離技術，稱為紙噴霧質譜法（PS-MS），其靈敏度比目前用於檢測全氟辛烷磺酸的標準技術–液相層析法/質譜法–高出10-100 倍。

陳解釋說：”高分辨率質譜儀可以電離并快速檢測出PFAS，從而清楚地顯示存在的每種PFAS物質以及低至萬億分之一（ppt）級的污染程度。對於土壤等更複雜的基質，我們採用了一種稱為脫鹽紙噴霧質譜法（DPS-MS）的相關方法，這種方法可以洗去通常會抑制全氟辛烷磺酸離子信號的鹽分。兩者結合在一起，大大提高了我們檢測這些化合物的能力。”

“我們對PFAS 的檢測極限大約為1ppt。”論文第一作者、新澤西理工大學化學博士生Md Tanim-Al Hassan 補充說：”就上下文而言，這個量相當於20 個奧林匹克規格游泳池中的一滴水。”

實際應用和未來影響

在測試中，研究團隊透過直接分析各種食品包裝材料的碎片，包括微波爐爆米花紙、泡麵盒以及兩家跨國快餐連鎖店的油炸食品和漢堡包裝，能夠在一分鐘或更短的時間內檢測出PFAS。

分析結果顯示，其中含有11 種不同的全氟辛烷磺酸分子，包括與癌症風險增加和免疫系統抑制有關的常見類型，如全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）。

在對水進行分析時，研究小組在不到兩分鐘的時間內就在當地自來水樣本中檢測到了微量的全氟辛烷磺酸，而在該大學過濾後的噴泉水樣本中卻沒有發現全氟辛烷磺酸的蹤跡。

研究報告的共同作者、新澤西理工學院環境科學副教授李夢妍說：”美國環保署已經提議為全國飲用水中的六種全氟辛烷磺酸設定最高污染水平（MCL），全氟辛烷磺酸和全氟辛烷磺酸就是其中之一。這種分析方法有助於對有毒的全氟辛烷磺酸進行更深入的篩檢，而這種篩檢可能是保護我們的供水安全所必需的.”利用DPS-MS，研究小組還在三分鐘內從40 毫克的土壤中鑑定出兩種全氟辛烷磺酸。

目前，該團隊的快速檢測方法正在與新澤西理工學院生物智慧中心（BioSMART Center）正在開發的修復PFAS 的尖端技術一起進行測試。

研究報告的共同作者、新澤西理工學院化學與環境科學系主任Wunmi Sadik 說：”令人矚目的是，在我們的實驗室裡，我們能夠將這種分析方法與一種新型降解催化劑結合起來，在三小時內降解飲用水樣本中98.7% 的PFAS。這項研究可能會對全國產生影響，但其直接效果將體現在東北地區。在920 萬新澤西人中，約有10% 的人飲用水中全氟辛酸含量較高，而全國平均為1.9%。”

陳說，這項進展也可能對消費品（從化妝品、藥品到新鮮食品和加工食品）的監測產生迅速影響。團隊還計劃展示這種方法在空氣監測方面的能力：「從近期來看，這對確保食品安全非常有用…例如，它可以更有效地監測農產品是否受到全氟辛烷磺酸污染。我們的方法還可以推動對空氣中的全氟辛烷磺酸的研究，與我們在這項研究中展示的方法類似，這將進一步幫助我們解決這個普遍存在的環境問題。”

編譯來源：ScitechDaily