לעיתים קרובות זה מתחיל להרגיש כמו מסורת חומר מסוים או קבוצת חומרים הפך פופולרי מאוד בשל התכונות הכימיות רצויות מסוימות מאוד או פיזית, רק עבור כימיקלים אלה אז ללכת על מנת להפוך את להיווצר סכנת הביוספרה, חיי אדם, או שניהם. במקרה של עַל- וחומרים polyfluoroalkyl (PFAS) זה לא שונה. כשנודע תת קבוצה של אלה – fluorosurfactants – יש את היכולת למזער מתח פני המים באופן משמעותי הרבה יותר מאשר פעילי שטח אחרים, הם החלו לשמש בכל מקום.
היום, fluorosurfactants נמצאים בשימוש בכל דבר, החל דוחי כתמים לצייר, איפור, ואת קצף המשמש כבאים. במחקר שנערך לאחרונה של 231 מוצרי קוסמטיקה קיבל בארה”ב וקנדה (Whitehead et al., 2021), נמצא כי כל אחד מהם הכיל PFAS, גם כאשר לא סיפקה על גבי האריזה. החלק הבעייתי כאן הוא PFASs הוא יציב מאוד, לא ריקבון לאחר סילוק, bioaccumulate בגוף שבו הם עשויים להיות תופעות המפריעים לתפקוד אנדוקריני.
באזורים מסוימים יש עכשיו לפחות חלקית אסורה PFAS, אך הראיות לכך היא כה מעורבב. הבה נחזור על מה אנחנו יודעים בשלב זה, ואשר חלופות יש לנו להמשיך להשתמש בחומרים אלו.
אהבתי אותו או לשנוא אותו
תרשים סכמטי של micelle נפט השעיה מימית, כגון עלול להתרחש אמולסיה של שמן במים. בדוגמא זו זנבות השמן מסיס מולקולות סורפקטנט להקרין לתוך השמן, ואילו את הקצוות מסיסים במים להישאר במגע עם שלב המים. (קרדיט: סטיבן גילברט)
פעילי שטח (סוכנים פעילים משטח) למצוא שימושים ב הרטבה, פיזור, emulsifying, הקצפה, כמו גם סוכנים אנטי-הקצפה. הסתגלות זו הביאה אותם מה שהופך אותו לתוך מספר מדהים של מוצרים, החל פריטי טיפול אישיים כולל שמפה, מזגנים, מוצרי קוסמטיקה, ומשחת שיניים, לעשות סקי שעווה, טיפולי אנטי אדים, דיו, דבקים, צבעים, סבונים, תחליבים, בד מרככים, וחומרי ניקוי, כדי כבאות קצף, קוטלי עשבים וחומרי הדברה.
העיקרון הבסיסי כי פעיל שטח העבודה קבע הנם ראש זה הידרופילי אחד או הרבה יותר זנבות כי הם הידרופובי. זה מאפשר את המאפיינים מאקרו כמו בקרת קצף או תחליב היוצרות כזו תכונה חיונית של המון בכל יום מוצרים.
רוב פעילי שטח זנבות יהיו דומים למדי, לוקח את הטופס של שרשרת פחמימנים. PFAS לשמש יש פעילים שטח שרשרת Fluorocarbon במקום, אשר משתמשת תכונות טובות יותר מאשר חומרים פעילים שטח מבוסס פחמימנים, בנוסף היציבות הטובה יותר שלהם בסביבות קשה. גם יציבות זה מתארת מדוע PFAS מושלך איננו מתפרק, אבל במקום להצטבר שטח ומי תהום, כמו גם בקרקע ובגופן של חיות – כולל בני אדם.
PFAS בכל מקום סביבכם
איור סכמטי של קרקעות emissionsfrom חומר perfluoroalkyl כדי אוקיינוס בעקבות EQ רעידת האדמה 3.11. (קרדיט:. יאמאזאקי ואח, 2015)
כאשר רעידת האדמה העצומה הצונאמי שלאחר מכן ליד פוקושימה, יפן, פגע, זה גרם הן הרס עצומה לשחרורו של כמויות גדולות של כימיקלים לתוך הסביבה. PFAS היו בין כימיקלים אלה, ואלה היו במעקב במחקר 2015 (יאמאזאקי et al.). אירוע זה יכול להיחשב גרסה המואצת בזמן של ההתפשטות הנורמלית של PFAS.
במעקב היו בעיקר PFOS (perfluorooctonatesulfate, C8HF17O3S) ו PFOA (perfluorooctanoate, C8HF15O2), אשר נמצאים בשימוש נרחב שטיחים, שעוות הרצפה, וחומרי איטום. אלה PFAS אחרים נמדדו ב 2010 ושוב ב 2011 במימי האוקיינוס.
מופעי מחקר זה איך מי גשמי נושאת PFAS מיבשת מים עיליים, עם זרמי אוקיינוס כמו הנוכחי הרחב Kuroshio כנראה הובלת PFOA ו- PFHxA, אבל לא PFOS ו PFHxS מבוסס על רמות נמדדות. הדבר מעיד כי סוגים שונים של PFAS אינו מפעפע באופן שווה האוקיינוסים, וכן רמז כי קיימת התופעה דומה במקום אחר נכון. יאמאזאקי ואח. משערים כי זה עשוי להיות בשל מסיסות במים שונה מסוגי PFAS.
באווירה פחות נוראה, PFAS למצוא את דרכם לתוך המים העיליים באמצעות מערכות ביוב, מזבלות מי גשמים, עם כמה הסכום מתעכל על ידי חיות הגדלה ביולוגית להבטיח כי הסכום הכולל של PFAS בכל עליות היצור הטורף עוקבות. כפי PFAS כמו PFOS נוטים להצטבר בכבד (ג’ונס ואח ‘, 2009), וכן להיקשר לחלבונים בסרום, ההסתברות היא גבוהה כי הם ימצאו את דרכם למעלה בשרשרת המזון.
את ההשפעה האנושית
PFAS, להיות אינרטי מבחינה כימית, הונח להיות בטוח מבחינה ביוכימית. ההשפעה המדויקת על בריאות האדם עדיין נבחנת היום. אחד המחקרים הגדולים ביותר בהקשר זה היה פרויקט בריאות C8, אשר ראה 69,030 משתתפים שנרשמו. משתתפים אלו חיו באזור עם זיהום גדול עם PFOA (המכונה גם “C8” כאן). הממצאים סוכמו על ידי ואח Steenland., 2020.
הם מצאו קשר ותומך עם כליות דואר סרטן אשכיםאיג’ים, אם כי אין כל עדות של סרטן ספציפי לאתר אחר. אגודה חיובית עם כולסטרול עקבית, ויש ראיות עבור קוליטיס כיבית, אבל לא מחלות חיסוניות אחרות. כפי שצוין על ידי Steenland et al., הראיות האפידמיולוגיות נשארות מוגבלות, אפילו במחקר גדול כזה.
ראיות מוצקות קיימות בהשפעה של PFOA ו- PFDA (חומצה perfluorodecoancoic, C10HF19O2) downregulating פעילות בכבד, כפי שתואר על ידי cheng et al., 2008, בכבדות העכבר. שני PFASS הם אגוניסטים עבור קולטן Ppar-α, ההשפעה של אשר downregulation של ביטוי MRNA עבור פוליפפטידים הנדרשים עבור ספיגה של חומצה מרה (BA). ישנם מספר עמותות שליליות עם רמות BA מוגדר, שנמצאו עבור PFDA אבל לא PFOA, למרות שניהם משפיעים בבירור את הכבד.
בין אם הפריון הגברי מושפע עדיין צריך הרבה יותר מחקר (Tarapore et al, 2020), בעוד שאלת בטיחות המזון נלמדת על ידי סוכנות הבטיחות האירופית, אשר קבע מקסימום איפשר רמות צריכת יומי עבור PFAs מבוסס על הממצאים שלהם. הם מציינים ללימודים (למשל מקון et al., 2011, Tucket et al., 2015; White et al., 2011) המציינים השפעות שליליות ברורות של PFOA על פיתוח בלוטות החלב של בעלי חיים שנחשפו ברחם, במהלך הנקה, וכו ‘ .
גם צוין הם ההשפעות שנצפו על המערכת החיסונית של הגוף. מה שקשה להקים סיבתיות מובטחת, עם זאת, היא שהמנגנון מאחורי תופעות לוואי שונות עדיין לא ברור. זה עושה את זה קשה לא אפשרי לעשות כל הצהרות מובטחות על כמה רע כל סוג של PFAS הוא, המוביל טכניקה אזהרה כי גם קשרים לחיפוש אחר חלופות.
חלופות
השימוש ב- PFOS כבר ממוזער באופן משמעותי. לדוגמה, 3M יש להחליף PFOS עם חומצה קצרה יותר charluorobutanesulfonic משולשת (PFBS, C4HF9O3S) ב Scotchgard. כאשר pfos יש מחצית החיים של 5.4 שנים בבני אדם, PFBS מקלות סביב בערך חודש. אם הוא קצר חצי החיים בגוף מספיק כדי לכלול כל השפעות בריאות פוטנציאליות עדיין לא ידוע, ואת האיחוד האירופי הוסיף PFBS לרשימת המועמדים של חומרים של דאגה גבוהה מאוד (SVHC) כתוצאה מכך.
ההשפעה של PFAs ממשיכה ללמוד על ידי EPA, כמו גם על ידי הממשלה הקנדית, ללא ציר זמן מיידי לפעולה. תוכנית כדי לבדוק את השימוש של pfas שרשרת קצרה יותר כמו חלופות הוגשה לבדיקה.
אמנם היו כמה ראיות המרמזות כי pfas שרשרת ארוכה יותר מעורבים בהשפעות בריאותיות שליליות, הן לבני אדם והן לבעלי חיים בכלל, אין לנו הבנה של המנגנונים מאחורי ההשפעות האלה. כמות ה- PFAs בסביבה אינה צפויה להקטין בקרוב, והיא מוקדמת מכדי לומר אם PFAs קצר יותר הוא תיקון בפועל כאן (Birnbaum et al, 2015). זה משאיר אותנו בלימבו לא נוח.
כן, לא, די
כמו לא משביע רצון יש לא משביע רצון ללא מסקנה ברורה ומוחלטת אם pfass בכלל הם טובים או רעים, המציאות נשארת כי זהו נושא מורכב, מעורבים הרבה אינטראקציות אינספור, מורכבות. בעוד כמה מחקרים הראו ראיות ברורות כי כמה סוגים של pfas כמו pfos ו pfoa מזיקים, הרבה של ההשפעות הם אולי לא חזק מספיק כדי להיות נצפתה על רקע כל דבר אחר כי הסביבה שלנו נושא את הגוף שלנו.
אולי הקורס הבהיר הוא ליישם את עקרון ההזהרות, ולהשתמש חלופות ל- PFA, שבו אנו יכולים, ו pfass כי להשפיל מהר יותר כאשר אנחנו לא יכולים, גם אם אנחנו לא יכולים להיות בטוחים כי האלטרנטיבה היא אולי לא יותר מאשר המקורי. זה, כפי שצוין בהקדמה, נשאר הבעיה הנצחית עם הערכת בטיחות הכימיקלים בסביבה ובגופנו: אנחנו יכולים רק לעשות כמיטב יכולתנו באמצעות הידע והטכנולוגיה שיש לנו היום.
[באנר תמונה: “טיפות מים על נוצה הידרופובי!” על ידי מאניק מקרוגרף, סמ”ק על ידי 2.0. (נוצות לעשות את זה עם nanostructures במקום פלואורינים)]
[תמונה ממוזערת: “טיפות מים על משטח מצופה” מאת ברוקן אטבולורי, סמ”ק על ידי SA 3.0]