Por Sam Lodge
Cada cinco años, la US EPA comienza un ciclo para actualizar la Regla de Monitoreo de Contaminantes No Regulados (UCMR, por sus siglas en inglés)[1]. Este proceso, derivado de la Ley de Agua Potable Segura (SDWA, por sus siglas en inglés), determina la lista de nuevos contaminantes químicos que los sistemas de servicios públicos de agua en los Estados Unidos deben monitorear durante los próximos cinco años; en otras palabras, una lista de cosas nuevas a las que los dispositivos de prueba de agua, los purificadores de agua y los bebederos de agua deben prestar atención. 
Figura 1. Diagrama de flujo de la EPA de EE.UU. sobre el proceso de UCMR.
Este proceso forma parte de una lista cada vez mayor de iniciativas del gobierno federal que investigan los riesgos para la salud de los compuestos emergentes en el suministro de agua estadounidense. El grupo químico que constituye cada vez más la mayor parte de la Lista de Contaminantes Candidatos (CCL, por sus siglas en inglés) de la EPA de Estados Unidos, es una clase de los llamados químicos permanentes—conocidos científicamente como sustancias per y polifluoroalquilas o PFAS—que representan un riesgo para la salud de las personas y tienen una larga vida media en el medio ambiente, acumulándose en el agua, el aire, los peces, el suelo, incluso en los ciervos y en los seres humanos.
El cuarto ciclo de UCMR (también conocido como UCMR 4) finalizó a fines de 2020, con anuncios este año de la EPA de Estados Unidos que enumeran los 30 contaminantes actualmente no regulados que planea monitorear y estudiar durante los próximos cinco años. Si bien UCMR 3[2] incluyó seis productos químicos PFAS en su CCL de 30 productos químicos para monitorear, UCMR 5[3]de este año ha incluido 29 compuestos PFAS, de un máximo de 30 productos químicos que la EPA de Estados Unidos puede enumerar. El hecho que todas las sustancias químicas, excepto una, el litio, pertenezcan a la misma clase no tiene precedentes en la historia de UCMR, destacando la importancia de monitorear estos químicos cada vez más ubicuos en nuestro medio ambiente.
En los últimos años, se han desarrollado varios métodos nuevos para identificar y aislar estos compuestos en niveles mucho más bajos que los que hemos podido examinar antes. Mientras tanto, están surgiendo nuevas investigaciones sobre formas de destruir PFAS en el medio ambiente, así como nuevas alternativas de PFAS. Está claro que, si podemos hacer más para examinar, estudiar, mitigar y, en última instancia, eliminar la introducción de nuevos PFAS, mientras encontramos formas de eliminar los PFAS de los recursos públicos, es posible que podamos visualizar un nuevo horizonte para la seguridad en el agua.
Pruebas: conocer el alcance del problema
Comprender dónde están apareciendo los PFAS en el medio ambiente y sus organismos, y determinar exactamente la forma en que los PFAS infectan nuestro suministro de agua, son los primeros pasos para comprender cuán amplio es el problema que tenemos entre manos. Desde que finalizó UCMR 3 hace casi nueve años, la cantidad de información sobre el alcance de la contaminación por PFAS en los suministros de agua ha aumentado drásticamente. Hasta ahora, las pruebas de PFAS en entornos industriales, militares y académicos han encontrado este grupo de compuestos químicos en todas partes, incluyendo la presencia generalizada en el agua de lluvia y detectable en todos los principales suministros de agua en los Estados Unidos.[4] Un informe de 2015 de la Encuesta Nacional de Examen de Salud y Nutrición (NHANES, por sus siglas en inglés) de los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC, por sus siglas en inglés) determinó la presencia de PFAS en la sangre del 97 por ciento de los estadounidenses.[5]
Estos conocimientos surgieron del campo rápidamente en desarrollo del análisis de PFAS, impulsado por innovaciones en los métodos y consumibles que usamos para monitorear y comprender estos compuestos: Los dispositivos de prueba de PFAS tienen ahora nuevos procesos analíticos aplicables a una lista cada vez mayor de analitos, tecnología con mayor sensibilidad a detectar PFAS en nuevas matrices ambientales desafiantes, que incluyen suelo, aguas residuales y alimentos, así como nuevas mejoras significativas en el flujo de trabajo, que ofrecen un análisis más rápido junto con una mayor precisión y exactitud, lo que lleva a una mayor productividad del laboratorio.
La EPA de los Estados Unidos exige que los laboratorios controlen PFAS en el agua potable para realizar la extracción en fase sólida (SPE, por sus siglas en inglés) para preparar una muestra, seguida de un análisis LC-MS/MS (cromatografía líquida/espectrometría de masa en tándem).[6] Los avances recientes han hecho que SPE sea más eficiente y versátil. Esta técnica de preparación de muestras permite a los científicos limpiar y concentrar muestras de manera efectiva antes del análisis de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC, por sus siglas en inglés) o cromatografía de gases (CG), lo que les brinda a los científicos la capacidad de seleccionar analitos de interés de forma selectiva, trabajar con una amplia gama de volúmenes de muestra y se puede automatizar fácilmente para análisis de alto rendimiento. Al final, estas innovaciones están dando a los laboratorios resultados de mayor calidad y confiabilidad en PFAS en el suministro de agua de Estados Unidos.
Además de las innovaciones dentro de la industria, las agencias federales también se han intensificado para probar, medir y estudiar PFAS en el medio ambiente. El proyecto de ley de infraestructura bipartidista recientemente aprobado entrega adicionalmente más de US$10 mil millones para abordar los contaminantes en el agua potable, con PFAS ocupando un enfoque central. En octubre de 2021, la EPA de Estados Unidos anunció una estrategia nacional de prueba de PFAS[7] que prevé nuevos requisitos para los fabricantes de PFAS, obligándolos a proporcionar a la agencia datos de toxicidad para informar mejor los esfuerzos regulatorios futuros. Según la agencia, la mayoría de los PFAS actualmente en el comercio tienen datos de toxicidad limitados o nulos, lo que significa que las pruebas generalizadas de PFAS por parte de los fabricantes proporcionarían a la EPA de Estados Unidos y a otros investigadores un conjunto de datos mucho más completo.
Nuevo panorama regulatorio
Los estudios científicos han indicado una serie de efectos preocupantes para la salud humana relacionados con la exposición a PFAS. Se ha demostrado que aumentan el riesgo de cáncer[8], interrumpen el desarrollo de un feto sano[9] y reducen la eficacia de las vacunas.[10] Los estudios de biomonitoreo realizados por los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades muestran que la sangre de casi todos los estadounidenses está contaminada con PFAS.[11] Mientras tanto, más de 600 compuestos de PFAS todavía están siendo utilizados en el campo industrial[12], involucrados en todo, desde el revestimiento de textiles, productos de papel y utensilios de cocina hasta la formulación de algunas espumas para combatir incendios y su uso en la industria aeroespacial, aviación, imágenes fotográficas, semiconductores, electrónica , empresas de automoción y construcción.
Las pruebas de PFAS han ocupado la mayor parte de los requisitos reglamentarios para los sistemas de suministro de agua, aunque el panorama reglamentario está evolucionando rápidamente. Hace cinco años, la EPA de Estados Unidos emitió un aviso de salud de por vida no ejecutable para PFOA y PFOS en el agua potable de 70 ppt, aunque científicos independientes han recomendado un nivel seguro para PFAS en el agua potable de 1 ppt. Las recientes acciones federales relacionadas con PFAS amplían el alcance e introducen normas más estrictas para la regulación de PFAS: para el agua, la EPA de Estados Unidos ha anunciado planes para una norma nacional primaria de agua potable para PFOA y PFOS para el otoño de 2022 con el objetivo de finalizar los límites exigibles para el otoño de 2023.[13]
En octubre de 2021, Michael Regan, administrador de la EPA de Estados Unidos, lanzó El Mapa Estratégico de PFAS[14], un compromiso sobre acciones para “Controlar PFAS en sus fuentes, responsabilizar a los contaminadores, garantizar la toma de decisiones basada en la ciencia y abordar los impactos en las comunidades desfavorecidas”.[15]. A principios de octubre, la agencia anunció una próxima petición[16] que permitiría a la agencia designar compuestos PFAS como ‘constituyentes peligrosos’ bajo la Ley de Conservación y Recuperación de Recursos (RCRA, por sus siglas en inglés), permitiendo una acción correctiva de RCRA contra el tratamiento, almacenamiento y eliminación muy contaminados. instalaciones, un proceso oneroso con un cronograma estricto y estándares de desempeño inflexibles. Además, es un primer paso necesario para que los compuestos PFAS se consideren residuos peligrosos y se manipulen como tales.
En anticipación de los reglamentos federales, algunos estados han intervenido para establecer límites legales o pautas para PFAS en el agua potable, incluyendo Nueva Jersey, Nueva York, Connecticut, California, Massachusetts, Michigan, Minnesota, Nueva Hampshire, Carolina del Norte y Vermont. A fines de noviembre, Pensilvania[17] se convirtió en el último estado en aprobar niveles máximos de contaminantes para la contaminación por PFAS y la contaminación a 14 ppt para PFOA y 18 ppt para PFOS, mucho más estricto que el Nivel de Alerta de Salud (HAL) actual de la EPA de Estados Unidos para PFAS a 70 ppt.
Visualizando un camino a seguir
Los expertos dudan que podamos eliminar de manera realista todo el uso de PFAS a corto plazo, simplemente debido a la utilidad del compuesto para resistir el aceite, el calor y el agua. Por ejemplo, la espuma contra incendios conocida como espumas formadoras de película acuosa (AFFF, por sus siglas en inglés) que se usa para apagar incendios de combustible de aviación en los aeropuertos, requiere que PFAS sirva como surfactante, distribuyendo efectivamente la espuma a través de un fuego líquido altamente inflamable, enfriándolo y reprimiéndolo. A pesar de su utilidad, AFFF es uno de los contribuyentes más prolíficos a PFAS en el suministro de agua de California. 
Figura 2. Científico recolectando muestras.
Al trazar un camino a seguir que conserve algunas de las comodidades modernas a las que nos hemos acostumbrado (como sartenes antiadherentes, equipo de senderismo repelente al agua y telas y alfombras resistentes a las manchas), debemos encontrar una manera de limitar la introducción de nuevos productos PFAS en el medio ambiente, al mismo tiempo que nos embarcamos en tres directivas clave: buscar alternativas de PFAS más seguras, estudiar nuevas formas de descomponer los PFAS en el medio ambiente y avanzar para restringir el uso de PFAS cuando no tenemos otra opción. En el caso de la espuma contra incendios, la Autoridad Federal de Aviación (FAA, por sus siglas en inglés) ha anunciado un nuevo esfuerzo de investigación para encontrar una alternativa libre de PFAS, al tiempo que explora tecnologías que pueden limitar las descargas de PFAS en las pruebas de equipos contra incendios, los cuales podría generar innovaciones cruciales que podrían contener en gran medida nuestro problema de PFAS.
Aún más prometedor es el hecho que los científicos están descubriendo que el PFAS puede lograr una destrucción casi completa cuando se oxida en agua extremadamente presurizada y calentada, un estado que se conoce como supercrítico.18 Sin embargo, por el momento, el proceso solo se ha probado con una pequeña cantidad de compuestos PFAS en sitios pequeños. Al final de cuentas, calentar y presurizar el agua a niveles supercríticos requiere cantidades desmesuradas de energía a gran escala, pero ofrece nuevas pistas para los investigadores y una posible línea de vida futura para los pequeños sistemas de suministro de agua.
Conclusión
Hubo un momento en el que la contaminación por PFAS parecía ser parte inherente de los beneficios de la vida moderna. Las sartenes antiadherentes son fáciles de limpiar, los aviones nos transportan a donde queramos ir. Pero cada vez más, la industria y sus reguladores están invirtiendo dinero y atención hacia un futuro sin contaminación por PFAS, un futuro en el que nuestras pruebas arrojen cada vez menos partes por billón de PFAS. Solo podemos tener la esperanza de que todo esto tenga éxito.
Referencias
1. US EPA. Learn About the Unregulated Contaminant Monitoring Rule. https://www.epa.gov/dwucmr/learn-about-unregulated-contaminant-monitoring-rule
2. US EPA. The Third Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR 3): Data Summary, January 2017. https://www.epa.gov/sites/default/files/2017- 02/documents/ucmr3-data-summary-january-2017.pdf
3. US EPA. Revisions to the Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR 5) for Public Water Systems. https://www.epa.gov/sites/default/files/2021-01/documents/ucmr5-proposal-factsheet-draft.pdf
4. Environmental Working Group. PFAS Contamination of Drinking Water Far More Prevalent Than Previously Reported. https://www.ewg.org/research/national-pfas-testing/
5. Lewis, R., Johns, L. and Meeker, J., 2015. “Serum Biomarkers of Exposure to Perfluoroalkyl Substances in Relation to Serum Testosterone and Measures of Thyroid Function among Adults and Adolescents from NHANES 2011–2012.” International Journal of Environmental Research and Public Health, 12(6), pp.6098-6114.
6. US EPA. EPA PFAS Drinking Water Laboratory Methods. https://www.epa.gov/pfas/epa-pfas-drinking-water-laboratorymethods
7. US EPA. National PFAS Testing Strategy. https://www.epa.gov/assessing-and-managing-chemicalsunder-tsca/national-pfas-testing-strategy
8. Lerner, S., 2019. “Top U.S. toxicologist was barred from saying PFAS cause disease in humans. She’s saying it now.” The Intercept. https://theintercept.com/2019/10/24/pfas-toxicologist/
9. Environmental Working Group. PFAS and Developmental and Reproductive Toxicity: An EWG Fact Sheet. https://www.ewg.org/news-insights/news/pfas-and-developmental-and-reproductive-toxicity-ewg-fact-sheet
10. Environmental Working Group. PFAS Chemicals Harm the Immune System, Decrease Response to Vaccines, New EWG Review Finds. https://www.ewg.org/news-insights/news/pfaschemicals-harm-immune-system-decrease-response-vaccines-new-ewg-review
11. Centers for Disease Control and Prevention. Per-and Polyfluorinated Substances (PFAS) Factsheet. https://www.cdc.gov/biomonitoring/PFAS_FactSheet.html
12. Andrews, D. (2019, May 20). “INSIGHT: The Case for Regulating All PFAS Chemicals as a Class.” Bloomberg Law. https://news.bloomberglaw.com/environment-and-energy/insight-the-case-for-regulating-all-pfas-chemicals-as-a-class
13. Romero, J. (2021, November 9). “EPA Releases PFAS Strategic Roadmap.” JD Supra. https://www.jdsupra.com/legalnews/epa-releases-pfas-strategic-roadmap-8274164/
14. US EPA. PFAS Strategic Roadmap: EPA’s Commitments to Action 2021-2024. https://www.epa.gov/pfas/pfas-strategicroadmap-epas-commitments-action-2021-2024
15. US White House. FACT SHEET: Biden-Harris Administration Launches Plan to Combat PFAS Pollution. https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2021/10/18/factsheet-biden-harris-administration-launches-plan-to-combat-pfas-pollution/
16. Acevedo, A., Fowler, S., Zarghamee, R. (2021, December 13). “Beyond the Roadmap: Additional PFAS Developments.” JD Supra. https://www.jdsupra.com/legalnews/beyond-the-roadmap-additional-pfas-5105652/
17. PennWatch. DEP Proposal to Set Stricter PFAS Limits Approved by Environmental Quality Board.
https://pennwatch.org/dep-%E2%80%8Bproposal-to-setstricter-pfas-limits-%E2%80%8Bapproved-by-environmentalquality-board/
18. Rosansky, S. (2021). “Applying Supercritical Water Oxidation to Destroy PFAS.” The Military Engineer, 113(731), 48–49. https://www.jstor.org/stable/27012886
Acerca del autor 
Sam Lodge es Gerente Principal de Desarrollo de Negocios de Phenomenex para la Industria Ambiental. Ha desempeñado varias funciones durante sus 28 años en Phenomenex, y los últimos cuatro se han centrado ampliamente en el trabajo con laboratorios comerciales y gubernamentales que están desarrollando y mejorando métodos analíticos para PFAS. El Sr. Lodge jugó un papel decisivo en las colaboraciones que llevaron al desarrollo de varios formatos nuevos de SPE para PFAS, incluidos tubos apilados y cartuchos GCB de paso que pueden ayudar a los laboratorios comerciales a aumentar la productividad y reducir los costos.
Acerca de la empresa
Phenomenex es un líder tecnológico global comprometido con el desarrollo de nuevas soluciones de química analítica para resolver los desafíos de separación y purificación de los investigadores en laboratorios industriales, de investigación clínica, gubernamentales y académicos. Desde el descubrimiento de los fármacos y el desarrollo farmacéutico hasta la seguridad alimentaria y el análisis medioambiental, las soluciones de cromatografía de Phenomenex aceleran la ciencia y ayudan a los investigadores a mejorar la salud y el bienestar global. Para obtener más información, visite www.phenomenex.com y siga el blog de la empresa en www.scienceunfiltered.com.