
在一个几乎万里无云的5月早晨,生物科学系助理九博体育研究教授丹尼尔·米兰达(Daniele Miranda)从停在印第安纳州哈蒙德特纳公园东端的一辆白色加长出租车里跳了出来。
这是一个相对最小的娱乐空间,有一个足球场,但没有什么其他的。

米兰达的三个学生和她一起下车。他们走得很快,脱下便鞋,穿上高筒橡胶靴,穿上反光夹克,戴上丁腈手套。他们从卡车后面拿起补给品、水和沉积物采样器、塑料袋和瓶子,把它们装在一个储藏袋里,运到大卡吕梅特河(Grand Calumet River)的河岸。
米兰达的九博体育研究重点是追踪环境中的有机污染物。她通过Gary Lamberti的溪流和湿地生态实验室管理了几个九博体育研究项目,九博体育研究水生系统中的PFAS。
在印第安纳州自然资源部的密歇根湖沿岸项目(国家海洋和大气管理局(NOAA)国家海洋拨款学院项目的一部分)的资助下,米兰达带领一组九博体育研究人员前往印第安纳州密歇根湖沿岸地区,九博体育研究湖泊南部走廊沿线的PFAS污染以及该地区服务不足社区的不成比例的负担。
米兰达说:“我们正在九博体育研究印第安纳州北部不同河流中PFAS浓度的范围。”“这是我们调查的一个重要领域,因为我们没有太多关于该地区水道的数据或信息,我们知道那里有几个社区在捕鱼或接触这些溪流时可能会暴露在这些污染物中。”

这项九博体育研究将检查大约60个不同地点的样本,包括大卡卢梅特河、深河-波特奇伯恩斯流域、盐溪流域、小卡卢梅特河、沙丘溪流域、Trail溪流域和白沟流域的上部。
兰贝蒂说:“我们的重点是流入密歇根湖的主要支流,这些支流流经服务欠缺的社区,以及重要的户外娱乐和钓鱼地区。”“我们从数据中得知,该地区服务不足的社区捕捞和消费的鱼类数量不成比例地增加。如果你有一个特定的社区不成比例地使用这种资源,把它放在餐桌上并经常食用,那么你就有可能出现一些真正的不平等。
“目前对五大湖的鱼类消费没有PFAS限制,”Lamberti说。“有建议,但没有指导方针,就像我们看到的EPA最近制定的饮用水标准一样,涉及到PFAS。”
穿过特纳公园边缘围栏的缝隙,这群人沿着一条布满岩石、杂草丛生的小路走到河岸,小路上到处都是杂草、碎玻璃、塑料瓶,甚至还有一个半充气的排球。车辆沿着附近的立交桥平稳行驶。

看着米兰达和她的学生,让人心酸。九博体育研究有多种形式。有时,它会从核加速器发射质子束,或者在焚化炉的深橙色辉光下观察材料分解。其他日子里,他们一丝不苟地重复采样,将塑料容器连接到一根长杆上,收集无数的河水,用PVC管分解沉积物,然后把它们舀进容器里。
“水样就像是那一刻的照片,”米兰达说。“我可以看到系统中插入了什么。有了沉积物样本,我们就能看到积累了什么。沉积物是PFAS等有机化合物的汇。”
在挤回卡车驶向下一站之前——米兰达和她的团队将在东芝加哥的一座桥上放下采样器——特纳公园的水经过处理,去除任何潜在的微生物。这将确保在化学分析中可能与PFAS化合物竞争的有机含量的准确测量。

米兰达和兰伯蒂已经根据水样确定了走廊沿线的PFAS热点。这项九博体育研究将包括来自东芝加哥重工业基地、公园和居民区的样本。
米兰达说:“这个项目将揭示服务不足的社区面临的风险,这些风险来自环境中‘看不见的’PFAS来源。”
人们希望像米兰达这样的九博体育研究能带来更多的公众教育,让人们意识到,当他们每天把渔获带回家时,他们可能会摄入什么。
但是,当涉及到PFAS如何影响人类、鱼类和野生动物的生物系统时,仍然有很多悬而未决的问题。这也是Lamberti盘子上的另一项九博体育研究的主题,这项九博体育研究是与进化和生态基因组学教授,巴黎圣母院基因组学和生物信息学核心设施主任Michael Pfrender合作进行的。

Pfrender和Lamberti已经开始分析PFAS如何影响密歇根湖鱼类的基因表达。
兰伯蒂说:“总的想法是,当鱼类接触到PFAS时,看看哪些基因是开启的,哪些是关闭的。”“这项九博体育研究的独特之处在于,我们正在分析该领域的鱼类样本,因此您可以测量PFAS暴露的不同水平,并寻找分子触发因素,以查看实际环境中发生的情况,以支持实验室中的受控模型实验。”
Pfrender是进化和生态基因组学方面的专家,对短期有机体反应和环境压力之间的关系特别感兴趣。他的九博体育研究重点是基因组结构、应激反应中的基因表达模式,以及生物体适应不断变化的环境的方式。
Pfrender说:“PFAS是一大群相关的化合物。”“紧迫的问题是这些化学物质如何通过食物网运输,以及对水生生物的影响。我们从先前的九博体育研究中知道,接触PFAS会影响各种不同的生理和发育途径。肝功能、胰腺、神经和感觉系统、心脏功能和免疫系统都可能受到不利影响。越来越多的实验室实验证据表明,接触PFAS会导致基因表现异常。这被称为基因失调,它会在受影响的生物体中引起各种各样的问题。我们缺乏的部分是基于实验室模式物种的九博体育研究与实际生物系统中生物体发生的情况之间的关系。”

为了了解哪些基因是开启和关闭的,Pfrender将从为Lamberti实验室收集的鱼类样本中收集RNA序列数据,并将结果与其他生物系统中PFAS基因影响的现有模型(如实验室模型斑马鱼)进行比较。
“我们可以看看我们从密歇根湖的鱼身上看到的特征,并将其与我们在斑马鱼和其他实验室系统中观察到的特征进行比较,以分析重叠。我们可以从这些比较中得到很多信息。”“如果我们要考虑这些化学物质对真实生物系统的影响,这一切都非常重要——我很乐观地认为,通过这样做,我们将能够将其与正在实验室和现实世界系统中进行的快速扩展的工作联系起来。”
兰伯蒂说,这项九博体育研究反映了“水生世界中关于PFAS的重大悬而未决的问题之一”。
PFAS永远地影响着我们的环境,对鱼类、野生动物和人类都有着无尽的影响。含氟化合物的无情持久性和普遍影响已经渗透到这个星球上生活的方方面面。这是一个科学家将在未来几年九博体育研究的问题。
但是希望在于九博体育研究,在于Miranda、Lamberti、Pfrender、Kyle Doudrick和Graham Peaslee等教师的不懈努力,他们正在与政策制定者、公共卫生官员和环境组织合作,寻找解决方案并创造变革。
“我们有巨大的责任,”米兰达说。“我们需要关注这个问题。我们需要行动,我们需要教育,因为知情的人可以带来巨大的变化。”