Elke ochtend doen mensen hun horloge om, doen een armband om en gaan de deur uit zonder veel na te denken over wat ze onderweg tegenkomen. De lucht die ze inademen, het stof op hun handen en de oppervlakken die ze aanraken, voelen allemaal gewoon aan. Toch gebeuren veel blootstellingen aan chemische stoffen stilletjes, zonder geur, smaak of waarschuwing.
Wat als zoiets eenvoudigs als een siliconenband om je pols zou kunnen helpen die onzichtbare blootstellingen te volgen?
Milieumonitoring is van oudsher gebaseerd op momentopnamen van de blootstelling aan de hand van een watermonster dat op één dag is verzameld, een bloedmonster dat op een bepaald tijdstip is afgenomen of een bodemonderzoek op een specifieke locatie. Maar de blootstelling ontvouwt zich geleidelijk naarmate mensen zich door verschillende omgevingen verplaatsen en de hele dag in contact komen met lucht, stof en oppervlakken.
Nieuwe niet-invasieve monitoringinstrumenten zijn bedoeld om dat langetermijnbeeld vast te leggen.
Als synthetische chemicaliën zoals ‘forever chemicaliën’, bekend als perfluoralkyl- en polyfluoralkylstoffen (PFAS)wijdverspreider worden in alledaagse omgevingen, zijn wetenschappers steeds meer gericht op het begrijpen hoe blootstelling aan deze stoffen komt voor in het dagelijks leven.
PFAS worden forever chemicaliën genoemd omdat het erg lang duurt voordat ze in het milieu worden afgebroken.
Traditionele monitoring gaat voorbij aan de dagelijkse realiteit
Traditionele monitoringmethoden zijn essentieel voor het identificeren van besmetting, maar ze vangen de blootstelling op als een moment en niet als iets dat zich in de loop van de tijd ontvouwt.
In onderzoeken waarbij mensen betrokken zijn, vereist het meten van de blootstelling vaak invasieve procedures zoals bloedafnames, wat duur, logistiek uitdagend en, voor sommige deelnemers, ongemakkelijk genoeg kan zijn om betrokkenheid te ontmoedigen.
Vroeg in mijn onderzoek naar milieuchemieIk merkte iets op dat niet helemaal klopte. Mensen die in dezelfde landbouwgemeenschap woonden, of dieren die hetzelfde landschap deelden, vertoonden vaak heel verschillende chemische profielen, zelfs als omgevingsmetingen er hetzelfde uitzagen. De omgeving was niet veel veranderd; dagelijks gedrag gehad.
Beweging door verschillende ruimtes, tijd die binnen of buiten wordt doorgebracht, contact met behandelde oppervlakken en interacties met consumentenproducten bepalen allemaal de blootstelling op manieren die met één enkel monster niet volledig kunnen worden vastgelegd. Dat besef riep een grotere vraag op: als de blootstelling zich geleidelijk ontvouwt, hoe kunnen wetenschappers deze dan meten met behulp van hulpmiddelen die voor specifieke momenten zijn ontworpen? Het beantwoorden van die vraag vereist een verschuiving van geïsoleerde metingen naar benaderingen die de geleefde ervaring weerspiegelen.
Welke niet-invasieve hulpmiddelen veranderen
Die vraag bracht mij ertoe te gaan werken met passieve, niet-invasieve monitoringinstrumenten, waaronder siliconen polsbandjes. In plaats van actief monsters te verzamelen, absorberen deze hulpmiddelen in de loop van de tijd chemicaliën uit de omgeving, vergelijkbaar met de manier waarop huid of vacht interageert met lucht, stof en oppervlakken.
Siliconen polsbandjes werken omdat ze zijn gemaakt van een siliconenpolymeer polydimethylsiloxaan of PDMS genoemddat veel organische chemicaliën uit de omgeving kan absorberen. Naarmate de band versleten raakt, diffunderen verbindingen uit lucht, stof en oppervlakken na verloop van tijd geleidelijk in de siliconen.
Het materiaal gedraagt zich enigszins als een spons en verzamelt passief sporen van chemicaliën die de drager tegenkomt tijdens dagelijkse activiteiten. Nadat het polsbandje enkele dagen of weken is gedragen, kunnen onderzoekers deze verbindingen in het laboratorium extraheren en analyseren om de blootstellingspatronen beter te begrijpen.
Siliconen polsbandjes zijn een voorbeeld van een bredere groep passieve, niet-invasieve monitoringinstrumenten die zijn ontworpen om te observeren hoe chemicaliën zich in de loop van de tijd ophopen. Andere benaderingen, waaronder passieve luchtmonsternemers geplaatst in woningen of kleine draagbare apparatenVolg vergelijkbare principes door verbindingen uit de omgeving te absorberen.
Onderzoekers hebben in gemeenschapsstudies niet-invasieve instrumenten gebruikt om de blootstelling zonder medische procedures in kaart te brengen, waardoor de barrières voor deelname worden verlaagd en de last voor vrijwilligers wordt verminderd. Wetenschappers hebben deze benaderingen bijvoorbeeld toegepast om de blootstelling te bestuderen onder adolescente meisjes in agrarische gemeenschappen, brandweerliedenEn bewoners van kantoorpanden.
Onderzoekers hebben soortgelijke ideeën ook aangepast voor dier- en natuurstudies. In plaats van bloed af te nemen, kunnen wetenschappers dit gebruiken draagbare labelshalsbanden, of passieve monsternemers die in de omgeving van een dier worden geplaatstzoals broedgebieden of habitats, om te begrijpen hoe chemicaliën zich in de loop van de tijd ophopen. Deze benaderingen kunnen inzicht bieden in de blootstelling in verschillende ecosystemen en tegelijkertijd de stress bij dieren minimaliseren.
Zoals elke methode heeft passieve monitoring beperkingen. Sommige chemicaliën zijn dat wel moeilijker te vangen dan andereen omgevingsomstandigheden zoals temperatuur, zonlicht of luchtstroom kunnen dit beïnvloeden hoe efficiënt monsternemers verontreinigende stoffen absorberen. Draagbare apparaten weerspiegelen ook de blootstelling gedurende een specifieke periode, wat betekent dat ze geen volledig levenslange registratie kunnen bieden.
Deze benaderingen vervangen de traditionele monitoring niet. In plaats daarvan voegen ze context toe en laten ze zien hoe de blootstelling zich in tijd en ruimte ophoopt, in plaats van plotseling op één enkel bemonsteringspunt te verschijnen.
Waarom dit nu belangrijk is
In de Verenigde StatenPFAS-besmetting is een groeiende publieke zorg geworden, van drinkwateradviezen tot productbeperkingen en schoonmaakinspanningen. Federale agentschappen, waaronder de Milieubeschermingsagentschaphebben benadrukt de persistentie van deze chemicaliën en hun wijdverbreide aanwezigheid in het milieu.
Een groot deel van het publieke gesprek richt zich op waar PFAS voorkomen watersystemen, bodems of consumentenproducten. Om de blootstelling te begrijpen, is echter ook aandacht nodig voor de manier waarop mensen en ecosystemen in het dagelijks leven met deze chemicaliën in aanraking komen.
Niet-invasieve monitoringinstrumenten kunnen deze leemte helpen opvullen. Ze bieden manieren om de cumulatieve blootstelling beter te begrijpen, over het hoofd geziene routes te identificeren en beslissingen te nemen over milieugezondheid en natuurbehoud. Voor wilde dieren kunnen deze methoden onderzoekers in staat stellen opkomende risico’s eerder te detecteren zonder extra druk uit te oefenen op soorten die al te maken hebben met verlies van leefgebied en klimaatstress.
Hoewel deze benaderingen steeds gebruikelijker worden in milieugezondheidsonderzoek, zijn ze nog steeds in opkomst vergeleken met traditionele bemonsteringsmethoden. Kosten, de behoefte aan gestandaardiseerde protocollen en verschillen in de manier waarop verschillende chemicaliën interageren met passieve materialen kunnen de bredere acceptatie vertragen. Terwijl onderzoekers deze instrumenten blijven verfijnen, kunnen ze bestaande monitoringstrategieën aanvullen in plaats van vervangen.
Yaw Edu Essandoh – Het beste van Essandoh is een PhD-student in publieke en milieuzaken bij Universiteit van Indiana.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.
