这些微小、无毒的拉子可能会增加水的污染。
八年前，来自芝加哥附近的阿贡国家实验室的科学家们对另一所联邦实验室地域之下的浅表蓄水层开始了研究。自1963年以来，洛斯阿拉菓斯国家实验室的工作人员便定期将中央废物处理装置排放的废液倾倒在莫太达特峡谷的地面上，尽管这些废液内含有极低含量的残存钚和镅，洛斯阿拉莫斯实验室的分析表明，完全无需为此担心。计算预测，各放射性污染物将与土壤牢固地结合在一起，最多迁移出数米。
1982年阿贡研究小组成员、如今服务于伊利诺斯州耐柏维尔变换器研究公司的环保科学家威廉R · 潘洛斯（William R. Penrose）说，阿贡研究小组对在华盛顿州汉福德和在伊利诺斯州设菲尔德的放射性废物堆场的现场研究发现，土壤的确很快地将逸散的痕量放射性核素粘住。然而在洛斯阿拉莫斯，放射性废物并不像预料的那样，它们迁移至地下水层，离工作人员倾倒处达2英哩之遥。
虽然被洛斯阿拉莫斯实验室污染过的水域从不当作饮用水源使用，但是，放射性废物的长途迁移却引发了一个令人忧虑的问题：为什么对污染的迁移模式无法进行预测？
现在，答案看来是胶体——一些小得无法从水中沉淀下来的粒子，其粒径范围从毫微米（10-9米）至微米（10-6米）级。在2月号的《环境科学与技术》杂志上，潘洛斯和他的阿贡实验室与洛斯阿拉莫斯实验室的同事们报告了表明洛斯阿拉莫斯的放射性废物被胶体粒子夹带以致无法与更大的土壤粒子粘结的数据，他们的论文是该期杂志发表的二篇报告之一，这些报告证实，普通预测污染物通过土壤中的水分、溪流以及地下水迁移的方法大大低估了由污染物所造成的危害，污染物包括的范围从垃圾堆场或废物排放地泄漏的有机化学物到放射性废物及施用在土壤内的农药。
潘洛斯说，洛斯阿拉莫斯污染物的迁移模式——具有典型的水不溶性化学物在土壤或永中的迁移特征——被错当作钚和镅也假定会“自由地”与大粒子，如组成土壤的那些粒子，以化学方式粘结在一起。相反，该研究小组发现，某些至今未明物的胶体粒子夹带着（可能包封着）有毒放射性核素，使这些污染物得以屏蔽从而阻止其与土壤粒子粘结的可能发生的化学过程——或者倘若它们能渗入地下水层，阻止其沉积于水底。
将地下水过滤后显示，夹带镅的胶体粒子与迁移钚的粒子不同——要小得多。这不仅使镅通过水的移动比钚快，而且还清楚地解释了为什么镅是更顽固的污染物。在最远的地下水取样井（3390米）中取得的水样内的钚含量只是最靠近废液排放处取样井的千分之一。与之相反，二口井内水样的含镅量却保持相同。潘洛斯说，这表明一旦镅进入水中，便再也不会转移去。
潘洛斯指出，在最远的取样井中取得的水样内的二种放射性污染物含量在安全限度内，并保持在实验室的限度内。因此，他认为这里真正的课题是预测高浓度的其他水不溶性污染物，不管是放射性的还是非放射性的，一旦被释放人类似的充满胶体粒子的水中时会发生什么。
在同期杂志内的第二篇论文指出，于难溶的有机化学物一如DDT，PCB（多氯联苯）和dioxin（二氧杂芭）——表面活性剂与油组成的微乳剂（稳定的混合物）可能在概念上起着与胶休类似的增加水污染的作用。
表面活性剂可降低二种通常不溶混或不能混合的物料之间的表面张力以使其混合。常常发现污染潮湿环境的一类表面活性剂是钻探石油时使用的石油——磺酸盐类化合物，用来增加油的回收、矿物的提炼和汽车零部件的润滑。由于它内含有矿物油，故这些表面活性剂便与水稳定地混合形成耐久的乳剂。当一种通常不溶于水的有机污染物遇到这类乳剂时，它很容易溶解在乳剂的油里。污染物可能因而保持溶于水中——随流飘散——只要乳剂的表面活性剂保护外层未失去。
这类稳定的乳剂即使浓度低也能大大改善水的溶解能力，并且将通常不溶的有毒物固定住，领导这项研究的丹佛美国埵质勘测队的化学家卡里T · 乔（Cary T. Chiou）解释说。例如，他和他的同事们发现，水中这类表面活性剂的浓度只要有50 ppm（百万分之一）“就能比普通水提高DDT溶解度几乎100倍”。在一些试验中，这些微乳剂可提高有机物在水中的溶解度1000倍。
对于化学工程师和表面活性剂化学家来说，乔的数据并不令其惊讶，华盛顿州理查德的巴特尔西北太平洋实验室的环境表面化学家约翰M · 查卡拉（John M. Zachara）说。然而，他指出，环保科学家和水质工程师则可能十分奇怪，因为他们的研究杂志上几乎从未提及乳剂夹带有机物之说。此外他说，乔报告的有机化学物在水中溶解度的提高并不只限于含有由石油——磺化剂表面活性剂组成的乳剂的水。他猜测，在某种条件下，甚至普通化学溶剂也可同油混合形成类似的稳定的污染水的乳剂。
相形之下，潘洛斯的论文被认为是对于传统观念的攻击，查卡拉这样暗示。因为水污染科学家们口头上认为“地下水中实际并没有胶体粒子存在”——除了“取样时人为造成的”外。你总不能在开挖监测水井时，不去扰动地下水层上面的土块吧，他说。许多研究人员则辩解说，地下水中检出的任何胶体粒子，或者起因于挖井，或者起因于运水作试验途中。
最后，他说，“潘洛斯的论文把这场争论平息了。”没有胶体粒子便无法解释洛斯阿拉莫斯的放射性核素会有如此远的迁移。
麻省理工学院的环保有机化学家菲利蒲M. 格什温（Philip M. Gschwend）对此表示同意。他认为：“振奋人心”的潘洛斯论文确认了我们中的许多人已经开始担心的事：（在低溶解度危险性废物的处置中，）我们不能肯定它们是否会粘结在如土壤那样的大粒子上并留在原处不动。
他指出，这篇论文的第二点重要意义是，传统的地下水取样技术可能必须加以改变。目前，对从有毒化学物场所迁移来的污染物进行检测的分析人员通常把在监测井内汲取的水样加以过滤以去除任何大得无法在水中移动远距离的粒子。但是，“我不认为这样做能去除大粒子（这无关紧要）而不失去某些小粒子（这才至关重要），”格什温说。因此，这种过滤操作将冒着大大低估不溶性污染物被通过的胶体粒子夹持着运行距离的机会的危险。
“我们对胶体如何形成或土壤夹带和俘获流纶的胶体粒子的趋势仍知道得不多，”格什温说。他的小组大约在4年前便开始对这二个问题进行了研究。
潘洛斯的论文认为，这些努力将对地下水研究人员提出新的挑战。有关胶体粒子的存在和卷入之预测，他说：“我们发现地面水是可以预测的。一旦你测试水样工作进行了5 ~ 6次，便会发现结果是如此乏味的相似。而地下水却完全不同，每次测试都会出现崭新的结果。”
[Science News，1990年3月17日]