新儀器測水質更便宜

美國媒體日前發佈一項政府研究顯示，近一半的美國自來水可能含有可致癌和其他健康問題的“永久性化學物質”。美國麻省理工學院化學家日前設計了一種感測器，可以檢測到水中低至萬億分之二百（二百ppt）的全氟和多氟烷基物質(PFAS)含量。該設備可為消費者提供一種測試飲用水的方法，並且在嚴重依賴PFAS化學品的行業中，包括半導體和消防設備的製造很有用。

美國地質調查局表示，這些被統稱為PFAS的合成化合物正在不同程度地污染大城市和小城鎮的飲用水，以及私人水井和公共系統。麻省理工學院化學家稱，PFAS被稱為“永久化學品”，在食品包裝、不粘炊具和許多其他消費品中均可發現。它們不會自然分解，會引發癌症、生殖功能障礙以及免疫和內分泌系統破壞等多種健康問題。

目前，消費者確定飲用水中是否含有PFAS的唯一方法是將水樣送到實驗室進行質譜檢測。然而，這個過程需要幾個星期，花費數百美元。為創造一種更便宜、更快速的替代方法，研究團隊設計了一種基於側流技術的感測器。新感測器不是塗有抗體的測試條，而是嵌入了聚苯胺，當質子添加到材料中時，它可在半導體和導體之間切換。

研究人員將這些聚合物沉積在一條硝化纖維素紙上，並塗上表面活性劑，這種活性劑可從紙條上的一滴水中提取出PFAS等碳氟化合物。此時，PFAS中的質子被吸引到聚苯胺中並將其變成導體，從而降低材料的電阻。這種電阻的變化可使用電極精確測量，並可通過智能手機等外部設備測量PFAS含量。這種方法僅適用於酸性PFAS，其中包括兩種最有害的PFAS，即全氟辛酸(PFOA)和全氟丁酸(PFBA)。當前版本的感測器可檢測低至二百ppt的PFBA濃度和低至四百ppt的PFOA濃度，且僅需要○點一毫升的水即可完成。

此外，研究人員目前正在研究一種更大規模的設備，該設備將能夠通過聚苯胺製成的膜過濾大約一升水，他們相信這種方法將使靈敏度提高一百倍以上。

人的生活離不開水，無庸置疑，水中含有有害化學物質對人體是一種風險。研究人員表示，這種裝置可以為目前的PFAS檢測方法提供一種更便宜、更快速的替代方法。這種新的測試方法對生產含有PFAS化學物質的產品的工廠也很有用，這樣他們就可以測試在生產過程中使用的水是否可以安全釋放到環境中。下一步，研究團隊將繼續提升感測器的靈敏度和快捷性，結合臨床試驗後再推出市場。

新 丁