Per- og polyfluoroalkylstoffer - Per- and polyfluoroalkyl substances

Per- og polyfluoralkylfunktionaliteter stoffer ( PFASs ) er syntetiske fluororganiske kemiske forbindelser , der har flere fluor- atomer bundet til en alkyl -kæde. Som sådan, de indeholder mindst én perfluoralkyl -del , -C _n F _2n -. Ifølge Organisationen for Økonomisk Samarbejde og Udvikling (OECD):

PFAS'er er defineret som fluorerede stoffer, der indeholder mindst ét ​​fuldt fluoreret methyl- eller methylencharbonatom (uden at et H/Cl/Br/I -atom er knyttet til det), dvs. med få bemærkede undtagelser, ethvert kemikalie med mindst en perfluoreret methylgruppe (–CF ₃ ) eller en perfluoreret methylengruppe (–CF ₂ -) er en PFAS.

Ifølge OECD er der mindst 4730 forskellige PFAS'er med mindst tre perfluorerede carbonatomer. En amerikansk Environmental Protection Agency (EPA) toksicitetsdatabase, DSSTox, viser 8163 PFAS'er. En undergruppe, fluorsurfaktanterne eller fluorerede overfladeaktive stoffer , har en fluoreret "hale" og et hydrofilt "hoved" og er således overfladeaktive stoffer . De er mere effektive til at reducere overfladespændingen af vand end sammenlignelige carbonhydridoverfladeaktive stoffer. De inkluderer perfluorsulfonsyrerne, såsom perfluoroctansulfonsyre (PFOS) og perfluorocarboxylsyrerne, såsom perfluoroctansyre (PFOA).

PFOS, PFOA og andre PFAS'er er kendt for at vedvare i miljøet og beskrives almindeligvis som persistente organiske forurenende stoffer , også kendt som "evigt kemikalier". Rester er blevet påvist hos mennesker og dyreliv, med sundhedsmæssige bekymringer resulteret i retssager. I 2021 blev Maine den første amerikanske stat til at forbyde disse forbindelser i alle produkter inden 2030, undtagen i tilfælde, der anses for "i øjeblikket uundgåelige".

Skeletstruktur af PFOS, et effektivt, vedholdende og bioakkumulerende fluorsurfaktant

Rumfyldningsmodel af PFOS

Fysiske og kemiske egenskaber for fluorsurfaktanter

Fluorsurfaktanter kan reducere vandets overfladespænding til en værdi af halvdelen af ​​det, der kan opnås ved at anvende carbonhydridoverfladeaktive stoffer. Denne evne skyldes fluorcarbons lipofobe natur, da fluorsurfaktanter har en tendens til at koncentrere sig ved væske-luft- grænsefladen . De er ikke så modtagelige for London -dispersionskraften , en faktor, der bidrager til lipofilicitet , fordi elektronegativiteten af fluor reducerer polariserbarheden af overfladeaktive stoffers fluorerede molekylære overflade. Derfor reduceres de attraktive interaktioner som følge af de "flygtige dipoler" i sammenligning med carbonhydridoverfladeaktive stoffer. Fluorsurfaktanter er mere stabile og velegnede til hårde forhold end carbonhydridoverfladeaktive stoffer på grund af stabiliteten af carbon -fluorbindingen . På samme måde forbliver perfluorerede overfladeaktive stoffer i miljøet af den grund.

Fluorholdigt holdbart vandafvisende gør et stof vandtæt.

Økonomisk rolle

PFAS'er spiller en vigtig økonomisk rolle for virksomheder som DuPont , 3M og WL Gore & Associates, fordi de bruges i emulsionspolymerisation til fremstilling af fluorpolymerer . De har to hovedmarkeder: et årligt marked for 1 milliard dollars til brug i pletafvisende midler og et årligt marked på 100 millioner dollars til brug i lakker, maling og belægninger.

Sundheds- og miljøhensyn

Del af en serie om
Forurening
Luftforurening Syreregn Luftkvalitetsindeks Atmosfærisk dispersionsmodellering Chlorfluorcarbon Udstødningsgas Dis Indendørs luft Forbrændingsmotor Global dæmpning Global destillation Ozonnedbrydning Partikler Persistent organisk forurenende stof Smog Aerosol Sod Flygtig organisk forbindelse
Biologisk forurening Biologisk forurening Genetisk forurening
Elektromagnetisk forurening Lys Økologisk lysforurening Overoplysning Radiospektrumforurening
Naturlig forurening Ozon Radium og radon i miljøet Vulkanisk aske Skovbrand
Støjforurening Transport Jord Vand Luft Skinne Bæredygtig transport Urban Ekkolod Havpattedyr og ekkolod Industriel Militær Abstrakt Støjkontrol
Stråleforurening Actinides Bioremediering Forarmet uran Fission produkt Nuklear nedfald Plutonium Forgiftning Radioaktivitet Uran Elektromagnetisk stråling og sundhed Radioaktivt affald
Jordforurening Landbrugsforurening Herbicider Gødningsaffald Pesticider Jordforringelse Bioremediering Afføring Elektrisk modstandsopvarmning Retningslinjeværdier Fytoremediering
Forurening med fast affald Bionedbrydeligt affald Brun affald Elektronisk affald Genbrug af batterier Madspild Grønt affald Farligt affald Biomedicinsk affald Kemisk affald Byggeaffald Blyforgiftning Kviksølvforgiftning Giftigt affald Industri affald Blysmeltning Kuld Minedrift Kulminedrift Guldminedrift Overflade minedrift Dybhavsminedrift Mineaffald Uran minedrift Kommunalt fast affald Affald Nanomaterialer Plastforurening Mikroplast Emballageaffald Post-forbrugeraffald Affaldshåndtering Deponering Termisk behandling
Rumforurening Satellit
Termisk forurening Urban varmeø
Visuel forurening Luftfart Rod (reklame) Trafikskilte Køreledninger Vandalisme
Krigsforurening Kemisk krigsførelse Herbicidkrig Nuklear nedfald Brændt jord Ueksploderet ammunition Krig og miljølovgivning
Vandforurening Landbrugsspildevand Sygdomme Eutrofiering Ild vand Ferskvand Grundvand Hypoksi Industrielt spildevand Marine vragrester Overvågning Nonpoint kildeforurening Næringsstofforurening Forsuring af havet Oliespild Lægemidler Septiktanke Spildevand Septiktanke Pit latrine Forsendelse Stagnation Svovlvand Overfladeafstrømning Uklarhed Urban afstrømning Vandkvalitet
Diverse Lister Forureningsrelaterede sygdomme Mest forurenede byer Kategorier Efter land
Miljøportal  Økologisk portal
v t e

Sundhedsmæssige bekymringer forbundet med PFAS'er

Ved introduktionen i 1940'erne blev per- og polyfluoroalkylstoffer (PFAS'er) betragtet som inerte molekyler, da de manglede en kemisk aktiv gruppe. Faktisk afslørede tidlige erhvervsundersøgelser forhøjede niveauer af fluorokemikalier, herunder PFOS og PFOA, i blodet fra udsatte industriarbejdere, men nævnte ingen sundhedsmæssige virkninger. Disse resultater var i overensstemmelse med de målte serumkoncentrationer af PFOS og PFOA hos 3M plantearbejdere fra henholdsvis 0,04 til 10,06 ppm og 0,01-12,70 ppm, langt under toksiske og kræftfremkaldende niveauer, der er citeret i dyreforsøg. I betragtning af PFAS'ernes "evigt kemiske" egenskab ( halveringstid for serumeliminering 4-5 år) og udbredt miljøforurening har molekyler vist sig at ophobes i mennesker i en sådan grad, at negative sundhedsmæssige konsekvenser har resulteret.

Virkninger af eksponering for PFAS'er på menneskers sundhed

I 2021 skrev forbrugeradvokat Erin Brockovich om forskning foretaget af epidemiolog Shanna Swan , Icahn School of Medicine , der forbandt hormonforstyrrende kemikalier, herunder PFAS, med hurtige fald i menneskelig fertilitet.

De mest omfattende epidemiologiske undersøgelser, der forbinder negative menneskers sundhedsvirkninger med PFAS'er, især PFOA, kommer fra C8 Science Panel. Panelet blev dannet som en del af en beredskab til et gruppesøgsmål anlagt af lokalsamfund i Ohio River Valley mod DuPont som reaktion på deponering og spildevandsdumping af PFAS -ladet materiale fra West Virginia Washington Works Plant. Panelet målte PFOA (også kendt som C8 ) serumkoncentration i 69.000 individer fra DuPont's Washington Works Plant og fandt en gennemsnitskoncentration på 83,0 ng/ml sammenlignet med 4 ng/ml i en standardpopulation af amerikanere. Fra dette panel blev 35 undersøgelser, der undersøgte sandsynlige forbindelser mellem forhøjet C8 -blodkoncentration og specifikke sundhedsresultater, bestemt af associeringsforanstaltninger og er opsummeret nedenfor.

Foreslåede mekanismer for PFAS-relaterede negative sundhedsresultater

Hyperkolesterolæmi

Dyreforsøg i 1990'erne og begyndelsen af ​​2000'erne havde primært til formål at undersøge effekten af ​​to meget anvendte langkædede PFAS'er, perfluoroctansyre (PFOA, C8) og perfluoroctansulfonsyre (PFOS, C8), på peroxisomspredning i rottelever. Disse undersøgelser fastslog, at PFOA og PFOS fungerede som peroxisomproliferatoraktiverede receptor (PPAR) agonister, hvilket øgede lipidmetabolismen. Et paradoksalt svar observeres hos mennesker, hvor forhøjede PFOS -niveauer var signifikant forbundet med forhøjet totalt kolesterol og LDL -kolesterol, hvilket fremhævede signifikant reduceret PPAR -ekspression og hentyder til PPAR -uafhængige veje, der dominerer over lipidmetabolisme hos mennesker sammenlignet med gnavere.

Ulcerøs colitis

PFOA og PFOS har vist sig væsentligt at ændre immun- og inflammatoriske reaktioner hos mennesker og dyrearter. Især har IgA , IgE (kun hos kvinder) og C-reaktivt protein vist sig at falde, hvorimod antinukleære antistoffer stiger, når PFOA-serumkoncentrationer stiger. Disse cytokinvariationer hentyder til immunresponsafvigelser, hvilket resulterer i autoimmunitet . En foreslået mekanisme er et skift mod antiinflammatoriske M2-makrofager og/eller T-hjælper (TH2) -respons i tarmepitelvæv, som tillader sulfatreducerende bakterier at blomstre. Forhøjede niveauer af hydrogensulfid resulterer, hvilket reducerer beta-oxidation og dermed næringsstofproduktion, der fører til nedbrydning af kolonepitelbarrieren.

Skjoldbruskkirtlen sygdom

Hypothyroidisme er den mest almindelige skjoldbruskkirtlenormalitet forbundet med PFAS -eksponering. PFAS'er har vist sig at reducere thyroideaperoxidase , hvilket resulterer i nedsat produktion og aktivering af skjoldbruskkirtelhormoner in vivo. Andre foreslåede mekanismer omfatter ændringer i skjoldbruskkirtelhormonsignalering, metabolisme og udskillelse samt funktion af atomhormonreceptor.

Kræft

Rotteundersøgelser, der undersøgte kræftfremkaldende egenskaber ved PFAS'er, rapporterede signifikant korrelation med leveradenomer , Leydig -celletumorer i testiklerne og bugspytkirtel -acinarcelletumorer og PFOA -diæt i kosten. Naturligvis undersøgte C8 Science Panel det potentielle forhold mellem PFAS -eksponering og disse tre kræftformer samt 18 andre kræftformer i deres epidemiologiske undersøgelser. I modsætning til dyreforsøgene fandt C8 -undersøgelserne ikke en sandsynlig sammenhæng mellem forhøjet C8 -eksponering og leveradenomer eller pancreatiske acinarcelletumorer; der blev imidlertid fundet en sandsynlig forbindelse med hensyn til testikler og nyrekræft. To mekanismer er blevet foreslået, hvormed PFOA kan forårsage Leydig -celletumorer. Begge mekanismer starter med at foreslå, at Proa eksponering resulterer i forøget PPAR-alfa -aktivering i leveren som øger hepatisk aromatase koncentration og efterfølgende serum østrogen -niveauer. Mekanismerne afviger nu, idet en vej tyder på forhøjede østradiolniveauer, der øger vævsvækstfaktor alfa (TGF alfa), hvilket fremkalder Leydig -celleproliferation. Den anden vej antyder, at aromatisering af testosteron til østradiol reducerer serumtestosteronniveauer, hvilket resulterer i øget frigivelse af luteiniserende hormon (LH) fra hypofysen, hvilket direkte resulterer i Leydig Cell -tumorgenese. Der er endnu ikke foreslået en mekanisme til at forklare, hvordan nyrekræft kan skyldes C8 -eksponering, da ingen in vivo -dyreforsøg har været i stand til at modellere dette epidemiologiske resultat.

Graviditetsinduceret hypertension og præeklampsi

Graviditetsinduceret hypertension diagnosticeres, når moderens systoliske blodtryk (SBP) overstiger 140 mmHg eller diastolisk blodtryk (DBP) overstiger 90 mmHg efter 20 ugers svangerskab . Diagnostiske kriterier er de samme for præeklampsi som graviditetsinduceret hypertension; det giver imidlertid også proteinuri . Mekanismer, hvormed graviditetsinduceret hypertension og præeklampsi kan være forårsaget af PFAS-eksponering, er forblevet undvigende og er stort set spekulative til dato. En foreslået mekanisme fremhæver ændringer i immunfunktionen, der fører til afbrydelse af placentationen , især hvad angår naturlig dræber (NK) celleinfiltration af moderkagen for at lette trofoblastisk integration med placentablodforsyning. En anden mekanisme refererer til agonisme af PPAR'er, der bidrager til ændringer i kolesterol , triglycerid og urinsyre, hvilket kan føre til vaskulær betændelse og forhøjet blodtryk.

Andre negative sundhedsresultater, der er blevet tilskrevet forhøjet PFAS-eksponering, men som ikke viste sig at være sandsynlige forbindelser i C8-undersøgelserne, er nedsat antistofrespons på vacciner, astma , nedsat brystkirteludvikling , lav fødselsvægt (-0,7oz pr. 1 ng/ml stigning i blods PFOA- eller PFOS -niveau), nedsat knoglemineraltæthed og neurodevelopmental abnormiteter.

De samlede årlige sundhedsrelaterede omkostninger forbundet med menneskelig eksponering for PFAS'er viste sig at være mindst 52-84 mia. Euro i EØS- landene. Aggregerede årlige omkostninger, der dækker miljøscreening, overvågning af, hvor forurening findes, vandbehandling, jordrensning og sundhedsvurdering udgør i alt 821 mio. €-170 mia. € i EØS plus Schweiz.

Miljøhensyn

For evigt kemikalier

Fluorsurfaktanter, såsom perfluoroctansulfonsyre (PFOS), perfluoroctansyre (PFOA) og perfluorononansyre (PFNA) har fanget tilsynsmyndighedernes opmærksomhed på grund af deres vedholdenhed, toksicitet og udbredte forekomst i blodet af almindelige befolkninger og dyreliv. I 2009 blev PFOS, dets salte og perfluoroctansulfonylfluorid opført som persistente organiske forurenende stoffer under Stockholm -konventionen på grund af deres allestedsnærværende, vedholdende, bioakkumulerende og toksiske karakter. PFAS-kemikalier blev kaldt "Forever Chemicals" efter en 2018-redaktion. Tilnavnet blev afledt ved at kombinere de to dominerende attributter for denne klasse af kemikalier: 1) PFAS-kemikalier er kendetegnet ved en carbon-fluor (CF) rygrad ("FC" i "Forever Chemicals"); og 2) carbonfluorbindingen er en af ​​de stærkeste bindinger inden for organisk kemi, hvilket giver disse kemikalier en ekstremt lang miljømæssig halveringstid ("Forever" i "Forever Chemicals"). Forever Chemicals-navnet bruges nu almindeligt i medier ud over det mere tekniske navn på per- og polyfluorerede alkylstoffer eller PFAS'er. Deres produktion er blevet reguleret eller udfaset af producenter, såsom 3M, DuPont, Daikin og Miteni i USA, Japan og Europa. I 2006 erstattede 3M PFOS og PFOA med kortkædede PFAS'er, såsom perfluorhexansyre (PFHxA), perfluorbutansulfonsyre og perfluorbutansulfonat (PFBS). Kortere fluorsurfaktanter kan være mindre tilbøjelige til at akkumulere i pattedyr; der er stadig bekymring for, at de kan være skadelige for både mennesker og miljøet generelt. Et flertal af PFAS er enten ikke omfattet af europæisk lovgivning eller er udelukket fra registreringsforpligtelser i henhold til REACH (som er den europæiske flagskibskemikalielovgivning). Flere PFAS'er er blevet påvist i drikkevand, kommunalt spildevand og deponeringspulver, over hele verden.

Bioakkumulering og biomagnificering

PFAS fra sedimenter og vand kan ophobes i marine organismer. Dyr højere oppe i fødekæden akkumulerer mere PFAS, fordi de absorberer PFAS i deres bytte.

Bioakkumulering er den proces, ved hvilken PFAS overføres til marine organismer. Der er en række forskellige veje, som PFAS'er kan akkumulere i en marine art. De kan absorberes fra miljøet, såsom forurenede sedimenter eller PFAS opløst i vand. PFAS'er kan opdeles i organer og væv fra marine organismer fra disse miljørum. Det har vist sig at de binder sig til blodproteiner og ophobes i havdyrs lever. En anden vej til bioakkumulering er predation. Da større havdyr lever af mindre organismer, der har været udsat for PFAS, absorberer de større dyr PFAS indeholdt i deres bytte.

Biomagnificering er den proces, hvorved mængden af ​​PFAS -kontaminering stiger med stigende trofisk niveau på grund af artenes predation på det højere trofiske niveau. Top rovdyr har højere niveauer af PFAS end arter lavere ned i fødekæden. Havfugle, der lever af fisk, har blandt de højeste niveauer af PFAS -forurening. Perfluorsulfonsyrer , som har en sulfonsyrefunktionel gruppe knyttet til den fluorerede "hale", har en større tendens til at bioakkumulere end perfluorocarboxylsyrer , som indeholder en carboxylsyrefunktionsgruppe. PFAS -forbindelser med længere kæde, som har 6, 7 eller flere fluorholdige carbonatomer, bioakkumuleres i større mængder end PFAS med kortere kæder. Koncentrationen af PFOS , en langkædet sulfonsyre, blev fundet ved de højeste koncentrationer i forhold til andre PFAS -forbindelser målt i fisk og fugle i det nordlige hav såsom Barentshavet og det canadiske arktiske område.

Australien

I 2017 rapporterede ABC 's aktualitetsprogram Four Corners , at opbevaring og brug af brandslukningsskum indeholdende perfluorerede overfladeaktive stoffer på Australian Defence Force -faciliteter rundt omkring i Australien havde forurenet nærliggende vandressourcer. I 2019 var der genopretningstiltag på RAAF Base Tindal og den tilstødende by Katherine i gang.

Canada

Selvom PFAS ikke fremstilles i Canada, kan de findes i importerede varer og produkter. I 2008 forbød Canada import, salg eller brug af PFOS eller PFOS-holdige produkter, med nogle undtagelser for produkter, der bruges til brandslukning, i militæret og i nogle former for blæk og fotomedier.

Health Canada har udgivet retningslinjer for drikkevand for maksimale koncentrationer af PFOS og PFOA. Retningslinjerne blev fastlagt for at beskytte canadiernes, herunder børns, helbred over en levetid udsættelse for disse stoffer. Den maksimalt tilladte koncentration for PFOS under retningslinjerne er 0,0002 milligram per liter. Den maksimalt tilladte koncentration for PFOA er 0,0006 milligram per liter.

Det Forenede Kongerige

Selvom det er anerkendt, at de også kan forårsage sygdom, f.eks. Gennem absorption via drikkevand, tester vandselskaber i Storbritannien ikke for PFAS'er.

Forenede Stater

I produkter

Visse PFAS'er fremstilles ikke længere i USA som følge af udfasninger, herunder PFOA Stewardship Program, hvor otte større kemifabrikanter blev enige om at eliminere brugen af ​​PFOA og PFOA-relaterede kemikalier i deres produkter og som emissioner fra deres faciliteter. Selvom PFOA og PFOS ikke længere fremstilles i USA, produceres de stadig internationalt og importeres til USA i forbrugsvarer som tæpper, læder og beklædning, tekstiler, papir og emballage, belægninger, gummi og plast.

I 2020 annoncerede producenter og Food and Drug Administration (FDA) en aftale om at udfase nogle typer PFAS, der bruges i fødevareemballage inden 2024.

PFAS bruges også af store virksomheder inden for kosmetikindustrien i en bred vifte af kosmetik , herunder læbestift , øjenliner , mascara , foundation , concealer , læbepomade , rødme , neglelak og andre sådanne produkter. En undersøgelse fra 2021 testede 231 makeup- og personlig plejeprodukter og fandt organisk fluor, en indikator for PFAS, i mere end halvdelen af ​​prøverne. Høje fluorindhold blev oftest identificeret i vandtæt mascara (82%af de testede mærker), fundamenter (63%) og flydende læbestift (62%). Hele 13 typer af individuelle PFAS -forbindelser blev fundet i hvert produkt. Da PFAS -forbindelser er meget mobile, absorberes de let gennem menneskelig hud og gennem tårekanaler , og sådanne produkter på læber indtages ofte ubevidst. Producenter undlader ofte at mærke deres produkter som indeholdende PFAS, hvilket gør det svært for kosmetikforbrugere at undgå produkter, der indeholder PFAS. Som svar foreslog senatorerne Susan Collins fra Maine og Richard Blumenthal fra Connecticut No PFAS in Cosmetics Act i USAs senat . Det blev også introduceret i USAs Repræsentanternes Hus af Michigan -repræsentanten Debbie Dingell .

Forurenede steder, drikkevand og spildevand

Der er anslået 26.000 PFAS-kontaminerede steder i hele USA, og forskere har anslået, at mindst seks millioner amerikanere har PFAS-forurenet drikkevand over de eksisterende sikre grænser anbefalet af EPA.

EPA offentliggjorde ikke-håndhævelige drikkevands sundhedsråd for PFOA og PFOS i 2016. I marts 2021 meddelte EPA, at det vil udvikle nationale drikkevandsstandarder for PFOA og PFOS. EPA foreslog også, at drikkevandsværker begyndte at foretage overvågning af 29 PFAS -forbindelser. Agenturet ville bruge overvågningsdata til muligvis at udvikle yderligere regler.

I midten af ​​2021 meddelte EPA planer om at revidere føderale regler om spildevand ( retningslinjer for spildevand ) for flere industrier, der fremstiller PFAS eller bruger PFAS til fremstilling af forskellige produkter.

Californien

I 2021 forbød Californien PFAS til brug i mademballage og fra spædbørns- og børneprodukter og krævede også PFAS -køkkengrej i staten for at bære en advarselsmærkat.

Michigan

Michigan PFAS Action Response Team (MPART) blev lanceret i 2017 og er det første multi-agentur-handlingsteam af sin art i nationen. Agenturer, der repræsenterer sundhed, miljø og andre grene af statsregeringen, er gået sammen om at undersøge kilder og steder for PFAS -forurening i staten, tage skridt til at beskytte folks drikkevand og holde offentligheden informeret.

Grundvand testes på forskellige steder i staten af ​​forskellige parter for at sikre sikkerhed, overholdelse af forskrifter og proaktivt opdage og afhjælpe potentielle problemer. I 2010 opdagede Michigan Department of Environmental Quality (MDEQ) niveauer af PFAS'er i grundvandsovervågningsboringer på den tidligere Wurtsmith Air Force Base . Da yderligere oplysninger blev tilgængelige fra andre nationale test, udvidede Michigan sine undersøgelser til andre steder, hvor PFAS -forbindelser potentielt blev brugt.

I 2018 fastlagde MDEQ's sanerings- og ombygningsafdeling (RRD) oprydningskriterier for grundvand, der bruges som drikkevand på 70 ppt PFOA og PFOS, individuelt eller kombineret. RRD-personalet er ansvarligt for at implementere disse kriterier som en del af deres igangværende bestræbelser på at rydde op for miljøforurening. RRD -personalet er de ledende efterforskere på de fleste PFAS -websteder på MPART -webstedet og udfører også midlertidige indsatsaktiviteter, såsom koordinering af flaskevand eller filterinstallationer med lokale sundhedsafdelinger på undersøgte steder eller med kendte PFAS -bekymringer. De fleste af grundvandsprøverne på PFAS -lokaliteter under RRD's ledelse udføres af entreprenører, der er fortrolige med PFAS -prøvetagningsteknikker. RRD har også en enhed for geologiske tjenester med personale, der installerer overvågningsbrønde og er også velbevandret med PFAS -prøvetagningsteknikker.

MDEQ har udført miljøoprydning af regulerede forurenende stoffer i årtier. På grund af den udviklende karakter af PFAS -regler, efterhånden som ny videnskab bliver tilgængelig, evaluerer RRD behovet for regelmæssig PFAS -prøveudtagning på Superfund -websteder og inkluderer en evaluering af PFAS -prøveudtagningsbehov som en del af en grundlæggende miljøvurdering.

Tidligere på året købte RRD laboratorieudstyr, der gør det muligt for MDEQ Environmental Lab at foretage analyser af visse PFAS -prøver. (I øjeblikket sendes de fleste prøver til et af de få laboratorier i landet, der udfører PFAS -analyse i Californien, selvom private laboratorier i andre dele af landet, herunder Michigan, begynder at tilbyde disse tjenester.) Fra august 2018, RRD har ansat ekstra personale til at arbejde med at udvikle metodikken og gennemføre PFAS -analyser.

Minnesota

I februar 2018 afgjorde 3M en retssag for $ 850 mio. Relateret til forurenet drikkevand i Minnesota.

New Jersey

I 2018 offentliggjorde New Jersey Department of Environmental Protection (NJDEP) en drikkevandstandard for PFNA. Offentlige vandsystemer i New Jersey skal opfylde en maksimal standard for forureningsniveau (MCL) på 13 ppt. I 2020 satte staten en PFOA -standard på 14 ppt og en PFOS -standard på 13 ppt.

I 2019 anlagde NJDEP retssager mod ejerne af to anlæg, der havde fremstillet PFAS'er, og to anlæg, der blev citeret for vandforurening fra andre kemikalier. De citerede virksomheder er DuPont, Chemours og 3M. NJDEP erklærede også fem virksomheder for at være økonomisk ansvarlige for statsoprydning af kemikalierne. Blandt de anklagede virksomheder var Arkema og Solvay med hensyn til en West Deptford -facilitet i Gloucester County , hvor Arkema fremstillede PFAS'er, men Solvay hævder aldrig at have fremstillet, men kun håndteret PFAS'er. Virksomhederne nægtede ansvar og bestred direktivet.

Klagesager

I oktober 2018 blev en gruppesøgsmål anlagt af en brandmand i Ohio mod flere producenter af fluorsurfaktanter, herunder 3M- og DuPont -virksomhederne, på vegne af alle indbyggere i USA, der kan have negative helbredseffekter ved eksponering for PFAS'er. Fem New Jersey -selskaber blev erklæret for at være økonomisk ansvarlige for statsoprydning af kemikalierne i et direktiv fra New Jersey Department of Environmental Protection i marts 2019.

I februar 2017 blev DuPont og Chemours (en DuPont- spin-off ) enige om at betale 671 millioner dollars for at bilægge retssager, der skyldes 3.550 personskadekrav i forbindelse med frigivelse af PFAS fra deres Parkersburg, West Virginia- anlæg, i drikkevandet fra flere tusinde indbyggere. Dette var efter et domstolsoprettet uafhængigt videnskabeligt panel, "The C8 Science Panel", fandt en 'sandsynlig forbindelse' mellem C8-eksponering og seks sygdomme: nyre- og testikelkræft, ulcerøs colitis, skjoldbruskkirtelsygdom, graviditetsinduceret hypertension og højt kolesteroltal.

Denne historie fortælles i filmen Dark Waters , udgivet i november 2019, produceret af skuespilleren Mark Ruffalo og instrueret af Todd Haynes .

Erhvervs- og føderal regering undertrykker oplysninger

Fra 1970'erne lærte 3M -forskere, at PFOS og PFOA var giftige for mennesker og dokumenterede skader på det menneskelige immunsystem . Også i 1970'erne fandt 3M -forskere, at disse stoffer akkumuleres over tid i menneskekroppen. 3M undertrykte imidlertid afsløring af disse kendsgerninger for offentligheden eller tilsynsmyndighederne.

I 2018 pressede personalet i Det Hvide Hus og EPA det amerikanske agentur for giftige stoffer og sygdomsregister til at undertrykke en undersøgelse, der viste, at PFAS'er var endnu farligere end tidligere antaget.

Vandforurening fra amerikanske militærbaser

Vandet i og omkring mindst 126 amerikanske militærbaser er blevet forurenet af høje niveauer af PFAS, ifølge en undersøgelse foretaget af det amerikanske forsvarsministerium . Af disse rapporterede 90 baser PFAS -forurening, der havde spredt sig til drikkevand eller grundvand fra basen. Kemikaliet er korreleret med kræft og fosterskader.

Erhvervsmæssig eksponering

Erhvervsmæssig eksponering for PFAS forekommer i mange industrier på grund af den udbredte anvendelse af PFAS i produkter og som et element i industrielle processtrømme. PFAS'er bruges på mere end 200 forskellige måder i industrier så forskellige som elektronik og udstyrsproduktion, plast- og gummiproduktion, fødevare- og tekstilproduktion og bygning og konstruktion. Erhvervsmæssig eksponering for PFAS'er kan forekomme på fluorokemiske faciliteter, der producerer PFAS'er og andre produktionsfaciliteter, der bruger PFAS'er til industriel forarbejdning som forkromningsindustrien. Arbejdere, der håndterer PFAS-holdige produkter, kan også blive udsat for under deres arbejde. Eksempler omfatter mennesker, der installerer PFAS-holdige tæpper og lædermøbler med PFAS-belægninger, professionelle skivoksere, der anvender PFAS-baserede vokser, og brandmænd, der bruger PFAS-holdigt skum og bærer flammebestandigt beskyttelsesudstyr imprægneret med PFAS.

Mennesker, der udsættes for PFAS gennem deres job, har typisk højere niveauer af PFAS i blodet end den generelle befolkning. Mens den generelle befolkning er udsat for PFAS'er gennem indtaget mad og vand, omfatter erhvervsmæssig eksponering både utilsigtet indtagelse og eksponering ved indånding i omgivelser, hvor en PFAS bliver flygtig. Der er øget opmærksomhed på sundhedsrisici forbundet med eksponering for PFAS'er, som kan påvirke immunsystemet, øge kolesterol og øge risikoen for kræft. Alvorligheden af ​​PFAS-associerede helbredseffekter kan variere baseret på eksponeringens længde, eksponeringsniveau og sundhedsstatus. I 2009, under afgørelse SC-4/17, blev visse PFAS'er (perfluoroctansulfonsyre, dets salte og perfluoroctansulfonylfluorid) opført i bilag B til Stockholm-konventionen fra 2009 om persistente organiske forurenende stoffer , der dikterer acceptable formål og specifikke undtagelser for kemisk anvendelse . Blandt disse undtagelser er talrige anvendelsesmuligheder i fremstilling såvel som brandslukningsskum.

Professionelle skivoks teknikere

Professionelle ski voks teknikere er uforholdsmæssigt udsat for PFASs fra glide voks anvendes til at coate bunden af ski at reducere friktionen mellem ski og sne. Under denne proces opvarmes voksen til 130-220 ° C, hvilket frigiver dampe og luftbårne fluorholdige forbindelser. Eksponering for aerosoliserede PFAS'er er forbundet med alveolsk ødem, polymerrøgfeber, alvorlig dyspnø, nedsat lungefunktion og respiratorisk nødsyndrom hos dem, der er kronisk udsatte. I en undersøgelse fra 2010 var blodserumniveauer af PFOA signifikant højere hos skivoks teknikere sammenlignet med niveauer i den generelle svenske befolkning. Serumniveauer af PFOA hos skivoks teknikere var positivt korreleret med mange års arbejde, hvilket tyder på bioakkumulering af PFOA over tid.

Fremstillingsarbejdere

Personer, der arbejder på fluorokemiske produktionsanlæg og i fremstillingsindustrier, der bruger PFAS'er i den industrielle proces, kan blive udsat for PFAS'er på arbejdspladsen. Meget af det, vi ved om eksponering for PFAS og helbredseffekter, begyndte med medicinske overvågningsundersøgelser af arbejdere udsat for PFAS på fluorokemiske produktionsfaciliteter. Disse undersøgelser begyndte i 1940'erne og blev primært udført på amerikanske og europæiske produktionssteder. Mellem 1940'erne og 2000'erne deltog tusinder af arbejdere udsat for PFAS'er i forskningsundersøgelser, der avancerede videnskabelig forståelse af eksponeringsveje, toksikokinetiske egenskaber og negative sundhedsvirkninger forbundet med eksponering.

Den første forskningsundersøgelse, der rapporterede forhøjede organiske fluorniveauer i blodet hos fluorokemiske arbejdere, blev offentliggjort i 1980. Denne undersøgelse etablerede inhalation som en mulig rute for erhvervsmæssig PFAS -eksponering ved at rapportere målbare niveauer af organisk fluor i luftprøver på anlægget. Arbejdere på fluorokemiske produktionsfaciliteter har højere niveauer af PFOA og PFOS i blodet end den generelle befolkning. Serum PFOA-niveauer hos fluorokemiske arbejdere er generelt under 20.000 ng/ml, men er blevet rapporteret så højt som 100.000 ng/ml, hvorimod den gennemsnitlige PFOA-koncentration blandt ikke-erhvervsmæssigt eksponerede kohorter i samme tidsramme var 4,9 ng/ml. Blandt fluorokemiske arbejdere har dem med direkte kontakt med PFAS'er højere PFAS -koncentrationer i blodet end dem med intermitterende kontakt og dem uden direkte PFAS -kontakt. Endvidere falder PFAS -niveauer i blodet, når direkte kontakt ophører. Niveauerne af PFOA og PFOS er faldet hos amerikanske og europæiske fluorkemiske arbejdstagere på grund af forbedrede faciliteter, øget brug af personligt beskyttelsesudstyr og udfasning af disse kemikalier fra produktionen. Erhvervsmæssig eksponering for PFAS'er i fremstillingen er imidlertid fortsat et aktivt studieområde i Kina med talrige undersøgelser, der forbinder arbejdstagerens eksponering med forskellige PFAS'er.

Brandmænd

PFAS'er bruges almindeligvis i brandslukningsskum i klasse B på grund af deres hydrofobe og lipofobe egenskaber samt kemikaliernes stabilitet, når de udsættes for høj varme. På grund af brandmænds potentiale for eksponering for PFAS'er gennem disse vandige filmdannende skum (AFFF) rejser undersøgelser bekymring for, at der er høje niveauer af bioakkumulering af PFAS'er hos brandmænd, der arbejder og træner med disse stoffer.

Forskning i erhvervsmæssig eksponering for brandmænd er på vej frem, selvom det ofte begrænses af undervurderede designs. En tværsnitsanalyse fra 2011 af C8 sundhedsundersøgelser fandt højere niveauer af PFHxS hos brandmænd sammenlignet med prøvegruppen i regionen med andre PFAS'er på forhøjede niveauer uden at nå statistisk signifikans. En 2014 -undersøgelse i Finland, der undersøgte otte brandmænd over tre træningssessioner, observerede udvalgte PFAS'er (PFHxS og PFNA) stigning i blodprøver efter hver træningshændelse. På grund af denne lille prøvestørrelse blev der ikke udført en test af betydning. En tværsnitsundersøgelse fra 2015 udført i Australien viste, at ophobning af PFOS og PFHxS var positivt forbundet med mange års erhvervsmæssig AFFF-eksponering gennem brandslukning.

På grund af deres brug i træning og test indikerer nyere undersøgelser erhvervsrisiko for militære medlemmer og brandmænd, da højere niveauer af PFAS'er i eksponering blev angivet hos militære medlemmer og brandmænd i forhold til den generelle befolkning. Desuden er eksponering for PFAS udbredt blandt brandmænd ikke kun på grund af dets anvendelse i nødsituationer, men fordi det også bruges i personligt beskyttelsesudstyr. Til støtte for disse fund har stater som Washington og Colorado flyttet til at begrænse og straffe brugen af ​​klasse B brandslukningsskum, der indeholder PFAS til brandmandstræning og test.

Eksponering efter terrorangreb fra World Trade Center

11. september 2001 sammenbrud af World Trade Center bygninger i New York City resulterede i frigivelse af kemikalier fra ødelæggelse af konstruktion og elektrisk materiale og langvarige kemiske brande. Dette sammenbrud forårsagede frigivelse af flere giftige kemikalier, herunder fluorerede overfladeaktive stoffer, der blev brugt som jord- og pletbestandige belægninger på forskellige materialer. De første respondenter på denne hændelse blev udsat for PFOA, PFNA og PFHxS gennem indånding af støv og røg frigivet under og efter sammenbruddet af World Trade Center.

Brandvæsenet, der arbejdede på eller i nærheden af ​​jordnul, blev vurderet for respiratoriske og andre sundhedsmæssige effekter fra udsættelse for emissioner i World Trade Center. Tidlig klinisk test viste høj forekomst af respiratoriske sundhedsvirkninger. Tidlige symptomer på eksponering præsenteres ofte med vedvarende hoste og hvæsen. PFOA- og PFHxS -niveauer var til stede i både røg- og støveksponering. Alligevel havde de første respondenter med røgeksponering højere koncentrationer af PFOA og PFHxS end dem med støveksponering.

Saneringsløsninger

Behandling af væsker

Flere teknologier er i øjeblikket tilgængelige til afhjælpning af PFAS'er i væsker. Disse teknologier kan anvendes til drikkevandsforsyninger, grundvand, industrielt spildevand, overfladevand og andre diverse applikationer (f.eks. Deponering af periferi ). Indflydelsesrige koncentrationer af PFAS'er kan variere efter størrelsesordener for bestemte medier eller applikationer. Disse indflydelsesværdier kan sammen med andre generelle vandkvalitetsparametre (f.eks. PH) påvirke ydeevnen og driftsomkostningerne for behandlingsteknologierne. Teknologierne er:

• Sorption
• Granuleret aktivt kul
• Biochar
• Ionbytte
• Nedbør / flokkulering / koagulation
• Redox manipulation (kemisk oxidation og reduktionsteknologi)
• Membranfiltrering
• Omvendt osmose
• Nanofiltrering .

Private og offentlige anvendelser af en eller flere af disse metoder ovenfor anvendes på saneringssteder i hele USA og andre internationale lokationer. De fleste løsninger involverer behandlingssystemer på stedet, mens andre udnytter infrastruktur og faciliteter uden for stedet, f.eks. Et centraliseret industrielt spildevandsrensningsanlæg , til behandling og bortskaffelse af PFAS-puljen af ​​forbindelser.

Teoretiske og tidlige faser

Den Michigan State University -Fraunhofer hold har en holdbar løsning at behandle PFAS-forurenet spildevand, der, i 2018, blev rapporteret til at være klar til en pilot-skala undersøgelse. Det elektrokemiske oxidationssystem brugte bor-dopede diamantelektroder, der i en proces nedbrydede forureningernes formidable molekylære bindinger og rensede vandet og systematisk ødelagde de farlige forbindelser.

"EO eller elektrokemisk oxidation er en enkel, ren og effektiv metode til destruktion af PFAS og andre co-kontaminanter som en komplementær procedure til andre spildevandsbehandlingsprocesser," siger Cory Rusinek, elektrokemiker ved MSU-Fraunhofer. "Hvis vi kan fjerne det fra spildevand, kan vi reducere dets forekomst i overfladevand."

I september 2019 blev det rapporteret Acidimicrobium sp. stamme A6 kan være en potentiel afhjælper.

Eksempel på kemikalier

Nogle almindelige per- og polyfluoroalkylstoffer:

Perfluorerede carboxylsyrer

Andre

Film

• The Devil We Know (2018)
• Dark Waters (2019)

Se også

• Tidslinje for hændelser relateret til per- og polyfluoroalkylstoffer (PFAS)
• Entegris , tidligere Fluoroware, fra Chaska, MN , producent af teflonkomponenter til sundhed og halvleder Fabs .
• FSI International , nu TEL FSI
• Fluorpolymer - en anden klasse af polyfluoralkylstoffer

Referencer

Yderligere læsning

eksterne links

• Per- og polyfluoroalkylstoffer (PFAS) på National Toxicology Program
• Per- og polyfluoroalkylstoffer og dit helbred på agenturet for giftige stoffer og sygdomsregister
• Per- og polyfluoroalkylstoffer (PFAS) hos United States Environmental Protection Agency
• Perfluoroalkylkemikalier (PFAS) hos European Chemicals Agency
• PFAS -kontaminering [kort] i USA af miljøarbejdsgruppen