Investigadores de la Universidad de Kansas han desarrollado una nueva tecnología que puede mejorar significativamente la detección de PFAS en el agua potable, proporcionando una alternativa más rápida y asequible a los métodos de prueba existentes.
El estudio, publicado en la revista científica PLOS Water, describe un enfoque de prueba que puede identificar concentraciones muy bajas de sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), un grupo de sustancias químicas sintéticas que se asocian cada vez más con problemas de salud graves.
Este método está diseñado para ayudar a los laboratorios a cumplir con estándares de agua potable más estrictos y al mismo tiempo reducir el tiempo de prueba y los costos operativos.
Los investigadores informaron que su sistema puede reducir el tiempo de preparación de muestras de horas a minutos y al mismo tiempo mantener la sensibilidad necesaria para detectar PFAS en niveles regulados por las autoridades estadounidenses.
Este avance podría hacer que el monitoreo generalizado sea más práctico para las empresas de servicios de agua y las instalaciones de prueba que enfrentan una presión regulatoria cada vez mayor.
Crecientes preocupaciones sobre las PFAS en el agua potable
Los PFAS, también conocidos como “productos químicos permanentes”, se han utilizado ampliamente durante décadas en productos como utensilios de cocina antiadherentes, telas resistentes a las manchas, revestimientos impermeables y espuma contra incendios.
Su estructura química lo hace altamente resistente a la degradación y le permite persistir en el medio ambiente durante muchos años.
Cuando estas sustancias se acumulan en el suelo, los ríos y las aguas subterráneas, eventualmente pueden llegar a los suministros públicos de agua potable. Las investigaciones muestran que las PFAS también pueden acumularse en el cuerpo humano y persistir durante largos períodos de tiempo.
Los expertos en salud han relacionado la exposición prolongada a ciertos compuestos de PFAS con una variedad de riesgos potenciales para la salud, incluidos problemas de desarrollo, alteraciones del sistema inmunológico y un mayor riesgo de algunos tipos de cáncer.
Estas preocupaciones están impulsando los esfuerzos regulatorios para endurecer los límites a la contaminación por PFAS en los sistemas de agua potable.
Regulaciones más estrictas crean nuevos desafíos para las pruebas
Los cambios regulatorios recientes han establecido muy bajas las concentraciones permitidas de algunos compuestos de PFAS en el agua potable. En algunos casos, los niveles de tolerancia se miden en billones de piezas.
Detectar contaminación en concentraciones tan pequeñas plantea importantes desafíos técnicos. Los métodos de laboratorio tradicionales se basan en equipos sensibles de cromatografía líquida y espectrometría de masas, pero normalmente requieren una preparación exhaustiva de la muestra antes de que pueda comenzar el análisis.
Los procedimientos actuales a menudo implican el procesamiento de grandes muestras de agua con sistemas de extracción en fase sólida para concentrar compuestos de PFAS. Aunque eficaz, este proceso requiere mucha mano de obra, tiempo y dinero, lo que crea barreras para las pruebas de rutina en miles de sistemas de agua.
Los nuevos métodos dan resultados más rápidos
El equipo de la Universidad de Kansas se centró en simplificar uno de los pasos que consumen más tiempo en las pruebas de PFAS: la concentración de la muestra.
Su enfoque combina técnicas de extracción en fase sólida de alto flujo con cromatografía líquida de ultra rendimiento y espectrometría de masas en tándem.
Al acelerar el proceso de enriquecimiento, los investigadores pudieron reducir significativamente el tiempo de preparación sin sacrificar el rendimiento analítico.
Las investigaciones muestran que el procesamiento de una muestra de agua estándar de 500 mililitros ahora se puede completar en aproximadamente seis a ocho minutos, en comparación con los aproximadamente 100 minutos que requieren los métodos tradicionales.
Esta mejora se vuelve aún más significativa cuando se analiza la gran cantidad de muestras necesarias para detectar concentraciones extremadamente bajas de PFAS.
Los investigadores estiman que esta técnica podría reducir el tiempo de preparación unas 20 veces, aumentando el rendimiento del laboratorio y aumentando la eficiencia.
Potencial para reducir los costos de las pruebas.
El costo sigue siendo uno de los mayores obstáculos para ampliar los programas de vigilancia de PFAS.
Actualmente, el análisis de laboratorio de PFAS en el agua potable puede costar cientos de dólares por muestra, lo que genera desafíos financieros para los gobiernos locales, los servicios públicos y las instalaciones de prueba privadas.
A medida que se amplían los requisitos regulatorios, el costo de un monitoreo exhaustivo puede ejercer una presión adicional sobre los sistemas públicos de agua y los consumidores.
Las nuevas técnicas de prueba tienen como objetivo abordar este problema reduciendo los tiempos de mano de obra y procesamiento.
Los investigadores creen que unos costes operativos más bajos podrían permitir a los laboratorios ampliar su capacidad de pruebas con un menor impacto en los presupuestos de tratamiento de agua.
Abordar los problemas de logística
Más allá de los costos de laboratorio, el transporte de muestras de agua presenta otros desafíos.
Las pruebas tradicionales a menudo requieren transportar grandes cantidades de muestras desde las instalaciones de tratamiento a laboratorios especializados. Esto puede aumentar tanto el costo como la complejidad logística, especialmente si el programa de monitoreo cubre múltiples ubicaciones.
Para abordar este problema, un equipo de la Universidad de Kansas está colaborando con la empresa de tecnología InnovaPrep en un posible dispositivo de enriquecimiento basado en el campo.
El concepto implica capturar compuestos de PFAS directamente en una pequeña herramienta de recolección, lo que permite a los laboratorios recibir muestras compactas en lugar de litros de agua.
Si esta tecnología se comercializa con éxito, podría simplificar el transporte de muestras y reducir aún más el costo general de las pruebas de PFAS.
Significado de monitoreo del agua
A medida que aumentan las preocupaciones sobre las PFAS en el agua potable, las pruebas más rápidas y asequibles se vuelven cada vez más importantes.
El estudio de la Universidad de Kansas destaca cómo los avances en la ciencia analítica pueden ayudar a los laboratorios a cumplir regulaciones más estrictas al tiempo que amplían los esfuerzos de vigilancia.
Aunque se requiere mayor desarrollo e implementación, este nuevo método podría proporcionar a las empresas de agua una herramienta práctica para identificar la contaminación de manera más eficiente y a menor costo.
A medida que los gobiernos de todo el mundo ponen mayor énfasis en la seguridad del agua potable, es probable que las innovaciones tecnológicas que mejoran la detección de PFAS desempeñen un papel cada vez más importante en la protección de la salud pública.
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