《ACS ES&T Water》：Per and Polyfluoroalkyl Substances in Tap Water Following an Accidental Release of Fire-Fighting Foam into the Drinking Water System in McKeesport, Pennsylvania, USA
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本研究通过追踪美国宾夕法尼亚州麦基斯波特市一场因消防泡沫意外泄漏至市政供水系统引发的PFAS污染事件，在事故后5至23个月间，系统性监测了受影响家庭中厨房、浴室和洗衣房水龙头的PFAS浓度，并评估了家庭水过滤装置（POUFs）的去除效果。核心发现包括：事故数月后部分家庭水样中PFOS仍超出美国环保署（USEPA）饮用水限值（4 ng/L，2024年标准）；PFAS水平随时间推移总体呈下降趋势，但6：2 FTS（氟调聚物磺酸盐）持续检出；厨房水龙头PFAS浓度普遍高于浴室和洗衣房；水龙头曝气器中检出HFPO–DA（GenX）；POUFs能有效去除特定PFAS。研究同时揭示了社区因事件后沟通不足而产生的对水质的不信任感，强调了在应对突发化学污染事件时，透明沟通与持续社区参与对环境公正社区至关重要。
文章内容总结：
引言
水性成膜泡沫（AFFF）是一种用于扑灭易燃或可燃液体火灾的专用B类灭火剂，长期以来含有全氟和多氟烷基物质（PFAS）作为有效成分。由于PFAS暴露相关的健康风险，含PFAS的AFFF使用已被限制在军事基地、机场和油气设施等特定场所。然而，市政消防员偶尔会收到捐赠的剩余泡沫，在用于扑灭建筑火灾时可能导致意外的PFAS污染。2021年7月16日，美国宾夕法尼亚州西南部一个环境公正社区——麦基斯波特市的一家汽车修理厂发生火灾，消防员告知当地水务部门，因设备故障，含有PFAS的灭火泡沫被意外通过消防栓吸入饮用水系统。次日，威斯特摩兰县市政管理局（MAWC）向麦基斯波特下第10区的256名居民发布了“请勿使用”水咨询。MAWC在等待PFAS检测结果期间启动了系统冲洗。
PFAS在环境中具有高度持久性，部分可在人体内蓄积。PFAS暴露与一系列不良健康效应相关，如胆固醇升高、免疫抑制、肝损伤、肾癌和睾丸癌。美国环保署（USEPA）已对PFAS制定了新的规定，将其安全饮用水水平设定在接近零。为回应麦基斯波特社区对饮用水安全的关切，本研究在事故发生后5至23个月（2021年11月至2023年5月）期间，对部分受影响家庭进行了较为全面的采样，以了解事故后社区暴露的演变，评估点使用滤器和配水系统冲洗等常见干预措施的效果，并帮助解决公众对事件可能造成水中PFAS污染的担忧。
材料与方法
通过与当地非营利组织“妇女健康环境”合作并借助社区成员帮助，本研究招募了受影响地区的32户家庭参与。采样事件共四次，分别有15、9、8和5户家庭参与，共采集了135份水龙头水样、17个曝气器和19个滤芯。研究采集了厨房、浴室和洗衣房水龙头的冷水，并在每个水龙头采集两份样本：首流水和放水5分钟后的水。厨房水龙头的曝气器也被取下并用甲醇浸泡提取。此外，研究部署了点使用滤器（POUF），并在更换时收集使用过的滤芯以评估其长期减少PFAS暴露的效果。所有样本中共定量分析了40种PFAS。
结果与讨论
龙头水中的PFAS浓度
事故五个月后的初次采样显示，15户家庭中有5户的PFOS（全氟辛烷磺酸）水平超过了USEPA 2024年设定的饮用水阈值（4 ng/L）。PFOA（全氟辛酸）、PFHxS（全氟己烷磺酸）和PFNA（全氟壬酸）的浓度均低于其各自的USEPA阈值。其中三户家庭的PFOS浓度异常高（分别为254、153和16.8 ng/L），但在几天后的跟进采样中均降至4 ng/L以下，这可能是因为PFOS附着在供水系统管道内，间歇性释放到住户中，随后被用水冲走。
在所有目标PFAS化合物中，PFHxA（全氟己酸）、PFOA、PFOS和PFHxS在超过90%的水样中被检出。6：2 FTS（6：2氟调聚物磺酸盐）是所有样本中唯一检测到的氟调聚物磺酸盐，且检出频率高。中位浓度显示，全氟羧酸（PFCAs）的总和略高于全氟磺酸（PFSAs）的总和，而6：2 FTS的浓度与两者处于相似范围。事故后16至23个月的后续采样显示，PFOA、PFOS、PFHxS和PFNA的浓度与火灾发生较近的时间点相比持续降低，但有一例例外：在事故23个月后（2023年5月）的最后一次采样中，一个样本的HFPO–DA浓度超过了USEPA饮用水阈值（10 ng/L）。
总体而言，PFAS水平随时间推移而降低，表明冲洗在清除供水系统中的污染水方面基本有效，但一些PFAS在事故后两年内仍可检出。不同家庭间差异很大，且6：2 FTS并未呈现下降趋势。这些观察结果表明，PFAS可能确实因附着在管道表面而在管道内持续存在。
在每个采样事件中，厨房水龙头水样中的PFAS水平均高于浴室和洗衣房水龙头，尽管差异不具统计学显著性。PFAS在三个水龙头中的分布特征不同：厨房水中，主导顺序为6：2 FTS > PFCAs > PFSAs；浴室水中为PFCAs ≥ 6：2 FTS > PFSAs；洗衣房水中为PFCAs > 6：2 FTS ≥ PFSAs。在事故后较近的时间点，观察到PFOS和PFOA存在“首流”现象（即首流水浓度高于放水5分钟后的水），但在后续采样事件中这一现象不明显。
曝气器和滤芯中的PFAS
在事故后16、17和23个月采集的曝气器提取物中检测到了PFAS。PFCAs和PFSAs在所有曝气器提取物中均被检出。值得注意的是，HFPO–DA在18个曝气器提取物中的5个中被检出，检出率高于水样（<10%）。据我们所知，这是首次报道在水龙头曝气器中检测到PFAS。
对收集的Zerowater品牌滤水壶滤芯分析显示，活性炭中检出了C4–C10的PFCAs、C4–C6和C8的PFSAs以及6：2 FTS。这些化合物也是本研究中龙头水样的主要污染物。由于参与者使用滤芯的方式存在差异，难以从滤芯中检测到的PFAS浓度推断家庭龙头水浓度随时间的趋势。为评估滤水壶对PFAS的去除效果，分析了经过两种过滤（滤水壶和同品牌水龙头安装式过滤器）后的四份水样，仅检测到痕量PFBA（全氟丁酸）、PFBS（全氟丁烷磺酸）和6：2 FTS，表明所研究的家用滤芯能够去除这些PFAS。
数据之外：社区沟通
调查显示，100%的麦基斯波特居民报告使用市政自来水，部分人表示在使用前会过滤。所有参与者都对事故后的水质表示担忧。许多居民表示，即使在异常气味消散后，他们仍对水的安全性感到不确定，突显了污染造成的持久焦虑。调查还显示，没有参与者报告在事故后5-23个月内出现新的健康问题或现有健康状况恶化。然而，许多人表达了持续的不安感，感到被排除在决策过程之外，并且缺乏地方当局关于PFAS暴露长期健康影响的明确沟通。
根据美国人口普查数据，麦基斯波特市的中位年龄为40岁，贫困率近33%，超过50%的人口是租房者。租房可能会降低居民对家庭管道材料和维护的控制感（无论是感知上还是实际上）。本研究与社区成员及匹兹堡的非营利组织“妇女健康环境”合作，在倡导关注社区需求方面发挥了关键作用。我们组织了会议向居民传达采样结果和PFAS暴露的潜在健康影响。虽然居民最初对这些活动表现出浓厚兴趣，但随着生活逐渐恢复正常，参与度随时间下降。不幸的是，在某些情况下，居民显然已经对水质失去了信任，而这种信任难以轻易重建。
结论
这项工作强调了在化学品泄漏事故后，持续、透明和主动沟通的重要性，并阐明了提供明确的室内管道清洁和冲洗指导对于支持社区恢复的必要性，特别是对于那些已经面临社会和环境挑战的社区。研究结果进一步强调了在直接危机过后，持续参与和建立信任的重要性。展望未来，必须确保居民的声音始终处于对话的前沿，并通过持续的社区外展不断解决他们的关切。
近年来环境事件发生频率上升，不成比例地影响到偏远和低收入社区的弱势群体。这些社区往往面临更大的环境危害暴露风险，同时缺乏缓解或恢复其影响的资源。这种差距突显了迫切需要环境公正框架，以解决风险分布不均和获取必要资源途径有限的问题。在麦基斯波特，尽管直接的污染问题已得到解决，但在事故后的头几天可能发生了高浓度PFAS的暴露。鉴于几种PFAS的半衰期很长，生物蓄积的潜力是一个重大问题。此外，这并非该社区第一次经历水质问题。因此，持续的水质监测和主动措施对于保障人类健康至关重要。
