南フロリダではPFASの雨が降っている：南フロリダ州マイアミデイドの湿潤大気堆積物におけるパーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質（PFAS）の発生

パーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質 (PFAS) は、80 年以上前に開発された人為的化合物であり、現在環境中に蔓延しています。それらの分子構造は、極性または疎油性の「頭部」と、非極性または疎水性の「尾部」で構成されています。界面活性剤として作用できるようになります。そのユニークな特性により、PFAS はさまざまな工業プロセスや消費者製品で広く使用され、ポリマー、防汚コーティング、界面活性剤、家庭用品、化粧品、消火泡、食品接触材料、インクとして非粘着性の表面に適用されています。 、医療機器など、まだ知られていない用途が数多くあります（Glüge et al., 2020; Wang et al., 2017）。

さらに、人間や他の生物におけるPFAS曝露に関連した健康への悪影響についての証拠が増えています。これらの影響には、免疫機能と生殖能力の低下、さまざまな種類のがんの発生率、小児の発育変化、潰瘍性大腸炎（Steenland et al., 2013）、甲状腺疾患、海洋生物相への影響（De Silva et al., 2021）が含まれます。フロリダ州でのこれまでの研究では、ウミガメ、イルカ、カキなどの生物がさまざまなPFASを蓄積していることが示されている（Lemos et al., 2022; Lynch et al., 2019; O’Connell et al., 2010）。

PFAS への人間の主な暴露経路は、汚染水の摂取 (Worley et al., 2017)、汚染された食品および食品包装の摂取、PFAS を含む製品の使用、大気中の排出物の吸入、および職業的暴露 (例: 消防士) です。その結果、PFASは時間の経過とともに環境および公衆衛生上の懸念となった（Barry et al., 2013; Glüge et al., 2020; Grandjean et al., 2017）。

マイアミは、評価された 44 か所の中で地下水の PFAS 汚染レベルが 3 番目に高い米国の都市であると特定されました (EWG、2019)。 PFAS は人為起源であるため、環境への PFAS 経路は、製造および加工施設、消防訓練現場、空港などの点発生源と関連付けられています。 PFAS は対流圏に入り、水循環の一部となり、これらの汚染物質の長距離輸送 (LRT) を可能にします。フロリダには 21 の軍事基地、45 以上の消防訓練場、および 1 つの宇宙センターがあるため、PFAS 点情報源は AFFF に関連付けられている可能性があります (Cui et al., 2020)。下水処理施設 (WWTP) の排水や浄化槽の排出物も、従来の水処理ではこれらの汚染物質を効率的に除去できないため、PFAS の発生源となる可能性があります。さらに、南フロリダで浄化槽が稼働する過密かつ脆弱な状況は、緊急汚染物質の潜在的な点源としての浄化槽の役割の一因となっている(Troxell et al., 2022)。

その一方で、湿潤および乾燥した大気の堆積などの非点汚染源は、河川からの排出に匹敵する、水生環境への重要な投入物として特定されている（Filipovic et al., 2013）。風、湿性堆積、LRT の組み合わせにより、PFAS は南極 (Shan et al., 2021)、エベレスト山 (Miner et al., 2021)、チベット高原 (チェン他、2021)。湿式堆積は浮遊粒子状物質 (APM) を除去し、APM に含まれる PFAS を洗い流します (Wang et al., 2022)。フロリダ南東部では、APM はアフリカの粉塵、発電所、産業（焼却炉）、道路の粉塵、海運活動の影響を受けます（Ramirez et al., 2022）。したがって、南フロリダでは、地表水に沈着する PFAS の流入を考慮するために、雨水の評価が必要であり、PFAS は土壌に浸透して地下水に到達します。

米国では、雨水中の PFAS 濃度に関する情報はほとんどありません。パイクら。研究者らは、2019年の夏にオハイオ州からインディアナ州にかけての地域とワイオミング州北西部の遠隔地から雨水サンプルを収集した。彼らは、PFOAを禁止してから20年が経過した後も、大気中のペルフルオロオクタン酸（PFOA）とペルフルオロオクタンスルホン酸（PFOS）の濃度が変わらないことを発見した。およびPFOSの生成は、これらの化合物の残留性の明確な証拠です。彼らの統計は、PFAS の局所的な点発生源と湿った大気の堆積との間に強い相関関係があることも示しました (Pike et al., 2021)。

この研究では、2021 年 10 月から 2022 年 11 月にかけてマイアミ・デイド地域の 3 か所で湿った大気堆積（非点発生源）から発生した 21 種類の既存および新興 PFAS の存在を評価しました。方法論には 250 mL の雨水の事前濃縮が含まれていました。弱陰イオン交換 (WAX) カートリッジを使用した固相抽出 (SPE)、その後の液体クロマトグラフィー – タンデム質量分析による(LC-MS/MS) 同位体標識された内部標準を使用します。使用された方法は、直線性、精度、正確さ、およびマトリックス効果について検証されました。私たちの知る限り、この研究は南フロリダの雨水中の PFAS の存在を評価した最初の研究です。提示されたデータは、この地域の環境における PFAS の運命を理解する上で重要な貢献を示しており、地球規模のモデリングを目的としたデータ源になる可能性もあります。