随着研究人员对全国各地和代顿地区饮用水中所谓的“永久化学物质”了解得越来越多，工程师和科学家们正在争先恐后地研究对抗人造物质的方法。
美国国防部和美国环境保护署正在为各种研究项目提供资金，其中包括在赖特-帕特森空军基地进行测试的项目。据美国环保署称，仅空军就预计将花费超过22亿美元来清理全国范围内的pfas污染场地。
“代顿每日新闻前进之路”项目挖掘了我们社区面临的最大问题的解决方案，包括饮用水的安全和可持续性。为了这篇报道，该报研究了三种用于PFAS补救的产品，以及专家们说它们的效果如何。
在寻找治疗方法方面已经取得了进展。当地专家表示，等离子技术等一些技术仍处于发展阶段，而胶体活性炭等其他技术已被证明是有效的。
尽管如此，赖特州立大学地下水和土壤修复专家阿比纳什·阿格拉瓦尔(Abinash Agrawal)说，关于PFAS还有很多东西需要了解。他说，随着科学家的知识越来越丰富，他们将继续开发更好的方法，就像他们过去在饮用水中发现新污染物时所做的那样。
“对我们这些老前辈来说，这是一种似曾相识的感觉，”阿格拉瓦尔说，他研究地下水已经超过25年了。“我们在20世纪80年代经历了这个发现过程，当时你开始发现氯化溶剂，我们花了至少15年的时间才很好地掌握了发生了什么。因此，目前我们正处于PFAS的发现过程中。”
最常见的治疗方法
多氟烷基物质(PFAS)包括各种类型的物质，如PFOA、PFOS和GenX。据美国环保署称，它可以在消防泡沫、防水织物、不粘剂产品、蜡、抛光剂和一些食品包装中找到。
据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)称，研究表明，接触这种化学物质可能会影响怀孕，增加胆固醇水平，并导致某些形式的癌症。
迈阿密保护区的水资源和监测经理迈克·埃克伯格说，PFAS可能是该地区饮用水系统的最大威胁。
几十年来，该地区至少有两个地方的消防员使用泡沫进行训练:赖特-帕特和代顿消防训练中心。这两个地点都位于地下谷含水层之上，该含水层有大约1.5万亿加仑的水。它从洛根县延伸到汉密尔顿县，为该地区的大多数社区提供饮用水。
美国环保署已经为这些化学物质设定了健康建议，建议饮用水中PFAS的含量不要超过70万亿分之一。
但该机构今年2月首次表示，将开始对饮用水中的PFAS进行监管。此外，俄亥俄州环保局已经开始对该州的1500个公共水系统进行PFAS测试。
地下水专家说，也许全国各地最常见的PFAS修复方法是颗粒活性炭法。美国环保署的一项研究表明，这种方法可以“在一段时间内100%有效”，这取决于几个条件。
赖特-帕特在其处理设施中使用这种碳法来清理受污染的水，基地官员说，这些水低于EPA的终身健康建议水平。自2017年以来，该基地已经为PFAS处理了超过2500万加仑的饮用水。
然而，Agrawal和其他人说，颗粒碳既不是最有效的，也不是最具成本效益的方法。
它要求将受污染的水从井或含水层中抽出，并储存在巨大的容器中。然后将碳倒入容器中，吸收污染物，留下必须拖走并焚烧的有毒残留物。所有这些都要花费数千美元，具体取决于水量和其他变量。
等离子技术:纳税人资助的最新方法
治疗PFAS的最新技术之一是纳税人资助的增强型接触放电等离子体反应堆(或等离子体技术)。纽约克拉克森大学的化学和生物分子工程学教授塞尔玛·梅德多维奇·塔加德说，它可以破坏大型容器中的水中污染物。她和她的同事、克拉克森大学土木与环境工程教授汤姆·霍尔森(Tom Holsen)发明了这项技术。
空军土木工程师中心提供了近100万美元来帮助开发这项技术。美国空军负责设施、能源和环境的副助理部长马克·科雷尔(Mark Correll)在9月份赖特-帕特基地进行了为期两周的实地考察后不久表示支持该技术。
他说:“全氟辛烷磺酸/全氟辛酸是一个全国性的问题，这样的研究可能会带来我们解决潜在污染所需的突破。”“这次演示是空军对我们的国家、我们的社区和我们的环境承诺的另一个例子。”
在Wright-Patt进行的测试是成功的，meddedovic Thagard。
她说:“我们能够在几分钟内将(PFAS)的浓度降低到无检测限。”
和颗粒碳法一样，等离子体技术也需要从地下抽水。德克萨斯州GSI环境公司的首席工程师Mededovic Thagard和Stephen D. Richardson说，该反应堆破坏了容器中的PFAS，它不使用化学物质，也不需要处理有毒残留物，这降低了成本。梅多维奇·塔加德的团队聘请理查森和他的公司设计一辆16英尺长的拖车，以运行等离子技术。
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该小组还没有确定反应堆的成本。然而，他们表示，这种方法将比颗粒碳法更便宜，运营成本将降低40%-50%。
现场测试成功
当污染水进入一端16英尺长的拖车时，破坏PFAS的过程就开始了。在反应器的顶部是一系列的放电点，高压电能进入系统。理查森说，这种能量是分解水中PFAS化合物的催化剂。
反应堆还会使水中的气体形成气泡，PFAS会附着在气泡上。气泡浮到水面，高压电能像闪电一样击碎它们，破坏化学物质。
在赖特-帕特试验期间，数百加仑的有毒水在各种操作条件下进行了处理。Mededovic Thagard说，结果是水中的PFAS低于10万亿分之一的检测水平。
目前，该反应堆每分钟能够处理2加仑的水。然而，Mededovic Thagard说，利用美国环保署的拨款和其他资金，该团队正在努力升级产品，使其能够每分钟处理至少50加仑的水。
“一旦你达到每分钟2加仑，你就可以很容易地复制它，以获得比每分钟2加仑更高的流速，”她说。
该团队目前正致力于提高系统的效率。她说，在2021年反应堆商业化之前，他们还将进行更多的测试。
代顿市领导人表示，他们了解等离子技术，并将继续监测它以及其他治疗方法。代顿水务主管迈克尔·鲍威尔说，等离子技术在处理少量水方面显示出了前景。
Powell说:“我们正在积极跟踪与PFAS相关的当前和新兴处理技术，特别是那些可大规模应用于高容量处理作业的技术。”
代顿向40多万人提供饮用水，其中包括从代顿市购买饮用水的蒙哥马利县。
赖特州立大学的专家阿格拉瓦尔说，等离子体技术在处理少量地面污染水方面是一个积极的步骤。但他说，最有益的是能够在地下大量处理PFAS的技术。
阿格拉瓦尔说:“它必须在大范围内证明它可以在几分钟内处理大量的水。”“按照他们从含水层中提取石油的速度，这将是每分钟数十万加仑。除非它能够证明这一点，否则这只是雷达上的一个光点。”
Mededovic Thagard同意直接处理地下水更方便，也更便宜。
她说:“但在我们找到能在地下工作的技术之前，我们将不得不依赖(地面)技术。”
地下处理方法
阿格拉瓦尔说，他更喜欢地下处理方法，比如胶体活性炭，也被称为PlumeStop。他说，这是一种更好的PFAS修复含水层的方法，因为它具有成本效益，破坏性小，作用快，并且已被证明是有效的。
总部位于加州的Regenesis公司总裁兼首席执行官斯科特·威尔逊(Scott Wilson)说，大约五年前，plummestop首次在加拿大的一个污染地点进行了测试。该公司在过去25年里一直在全球范围内处理各种污染物。他说，除了PFAS，该产品还可以处理多种其他污染物。
为了制作PlumeStop，他们将椰子纤维活性炭磨成红细胞大小，大约两微米。然后，它们被包裹在一种物质中，以防止它们转化成更大的粒子。
在地面上钻几个洞，然后将这种物质泵入含水层。然后，重力使PlumeStop在含水层中移动，粘附在地表上，形成一个可渗透的处理区。威尔逊说，含水层表面似乎被涂成了黑色。
“当它这样做的时候，基本上你已经把污染的含水层变成了一个净化过滤器，”他说。“碳会把所有的PFAS拉出来，让它粘在土壤上，因为土壤基本上已经涂上了这种黑碳。所以你净化了流经该区域的水，它变得超级干净。”
威尔逊说，plummestop的一次应用可以持续几十年。加拿大地下水修复专家格兰特·凯里(Grant R. Carey)估计，它可以持续40到60年。该产品立即开始生效，同时将PFAS降低到无法检测到的水平。
威尔逊说，该产品的成本将取决于污染区域的大小。他说，例如，一个小型网站的应用程序可能要花费7.2万美元左右。
“这只是时间问题”
2018年秋天，plummestop被注射到密歇根州陆军国民警卫队基地的一个受污染的地点。从那时起，Regenesis公司每季度在该地点进行一次采样，PFAS一直保持在可检测水平以下。威尔逊说，计划在宾夕法尼亚州和科罗拉多州的国防部其他地点以及东海岸的私人地点进行申请。
它还被用于康涅狄格州的美国环保署超级基金基地。上世纪80年代通过的超级基金法允许美国环保署清理污染场地，并迫使污染责任方要么进行清理，要么赔偿。代顿地区有几个美国环保署超级基金站点。
代顿市水务主管鲍威尔说，代顿市在有限的基础上使用了PlumeStop。
他说:“我们已经使用这种技术来处理不同类型的污染，但我们意识到它在地下水PFAS缓解方面的潜在用途。”“目前，我们正在评估我们自己含水层的化学和生物条件，看看这项技术是否会持续有效。”
鉴于plummestop似乎可以有效地对抗PFAS，为什么它没有被广泛使用呢?
威尔逊说:“现在的问题是，我们没有一个标准来清理。”“美国环保署还没有建立一个清洁的监管标准。”
Agrawal认为人们对PlumeStop缺乏了解，因为它相对较新。他说，联邦和地方官员往往不愿在他们不熟悉的产品上冒险。尽管如此，他还是很乐观，他说地下方法得到更广泛的应用只是时间问题。
一位发言人说，美国环保署已经找到了多种方法来去除饮用水中的PFAS。但它建议市政当局为他们的社区做最好的事情。
这位女发言人在一封电子邮件中说:“每一种技术都需要考虑一些事情，包括成本和操作可行性，这可能会有所不同，因此需要根据社区的需求进行权衡。”“我们建议市政当局在安装任何处理技术之前，咨询各自的州饮用水项目，并获得批准。”
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