ИНЖ. СВЕТЛАНА САВОВА: Експозиция на населението на пер- и полифлуороалкилираните вещества (PFAS)
Пер- и полифлуороалкилираните вещества (PFAS) са голяма група синтетични химикали, които се произвеждат от 40-те години на миналия век и се използват в производството и широка гама от потребителски продукти. Високата устойчивост на PFAS и недостатъчните данни за свойствата, употребите и токсикологичните профили на много от техните видове, са причина за нарастващата необходимост от подходящи начини за ограничение на производството и употребата им.
- Кратка характеристика на PFAS
Перфлуоралкилираните вещества са вещества с необикновена химическа структура. Всички варианти на PFAS се състоят от два основни компонента, а именно перфлуорирана верига (опашка) и функционална група (глава).
Перфлуорираната верига е по същество алкилна верига, в която всички водородни атоми са заместени с флуорни атоми, а главата може да бъде сулфонат или карбоксилат. Необичайните физични и химични свойства на PFAS се приписват на перфлуорираната опашка, която е много различна от нейните хидрогенирани аналози. Като термин „перфлуориран“ предполага, че преобладаващ елемент в PFAS е флуорът, т.е. атомната структура на флуора е ключов фактор при формирането на химическата и физичната структура. (Shui Cheung Edgar Leung a b, 2023)
Дефиницията за PFAS е в епицентъра на сериозни дискусии, относно това кои съединения трябва да попаднат в нея. Организацията за икономическо сътрудничество и развитие (OECD) наскоро предложи промяна на широко приетата концептуализация на PFAS, като наситени с флуор алифатни въглеродни вериги, в полза на по-лека, която обхваща всички химични съединения с поне една перфлуорирана част.
През годините PFAS са обект на бързо развитие и пазарен интерес, поради тяхната необичайна физическа, термична и химическа стабилност и водо- и масло- отблъскващи свойства. Тези благоприятни свойства ги превръщат в подходящи шаблони за разработване на многобройни фини химикали и специализирани полимери, което е причина за широкото им разпространение и стимулира оживен глобален пазар.
Перфлуорооктановата киселина (PFOA) и перфлуороктансулфонатът (PFOS) се считат за ключови представители на този химичен клас, въпреки че те постепенно се извеждат от употреба в световен мащаб, поради тяхната устойчивост и потвърдена канцерогенност и тератогенност при хора, и се заменят с перфлуорирани производни с по-къса верига. Тези перфлуорирани производни (напр. перфлуоробутанова киселина, перфлуоробутансулфонова киселина или перфлуорохексанова киселина) напоследък са придобили известност, поради техния предполагаемо по-безопасен токсичен профил, въпреки че тяхната устойчивост в околната среда остава тревожен проблем.
Най-известни PFAS са:
- перфлуороктансулфонат (PFOS)
- перфлуорооктанова киселина (PFOA)
- перфлуоронанова киселина (PFNA)
- перфлуорохексансулфонова киселина (PFHxS).(Lada Lukić Bilela a, 2023)
- Източници на експозиция
Основните източници на експозиция на PFAS са:
- преработка на PFAS и съдържащи ги продукти;
- замърсена питейна вода или храни (като рибни продукти, плодове и месо);
- вдишване на прах, съдържащ следи от тези вещества, от третираните повърхности, като килими, дрехи и обувки;
- При досег с опаковъчни материали със състав на основата на PFAS, част от тях се вдишват поради тяхната летливост;
- преминаване през кожата: абсорбцията на PFAS, чисти или разтворени във вода, се осъществява и през кожата, поради което контактът с продукти в сектора на производството може да представлява източник на замърсяване с PFAS.(Labocosmetica, 2023)
Като първоизточници на PFAS в хранителната верига се разглеждат питейната вода и растителните продукти. Растения като спанак (Spinacia oleracea), домат (Lycopersicon esculentum), маруля (Lactuca sativa), ягода (Fragaria ananassa) и царевица (Zea mays) показват както поглъщане на PFAS чрез корените си, от почвата, така и адсорбция чрез листата, директно от атмосферата. Всъщност някои растения също са изследвани като възможно средство за фиторемедиация на замърсени почви и води, поради свойствата им на хиперакумулация на PFAS. (Elena Piva a, 2023)
Освен водата и растителните хранителни продукти, голям принос в експозицията на населението на PFAS имат продукти като риба, морски дарове, яйца.
Познаването и опазването на сухоземните и морските/океанските екосистеми са ключови процеси в борбата със замърсителите, в това число и PFAS. Разбирането на тази динамика е особено важно за морската среда, тъй като тя представлява основният екологичен резервоар на всички PFAS. Различните източници на PFAS в околната среда са свързани най-вече с тяхното производство (напр. индустрии за фина химия), широкомащабно използване и неправилно изхвърляне (напр. непълно отстраняване в пречиствателни станции за отпадъчни води, оттичане на инфилтрати, съдържащи PFAS в депата за отпадъци). Въвеждането на тези вещества в морската среда се осъществява предимно чрез речни зауствания, като същевременно е известно, че летливите PFAS могат да бъдат транспортирани и през атмосферата. Въпреки нарастващия брой на докладите за техните вредни ефекти, все още няма адекватни данни за дългосрочен мониторинг или разпространение на PFAS в морските екосистеми.
Друг проблем е, че пречистването на отпадъчни води може да генерира дори повече PFAS в отпадъчни води, отколкото във входящи води, поради генерирането на полифлуорирани метаболити. Въпросите за устойчивото третиране на отпадъците са особено сложни в нововъзникващите и развиващите се страни, поради лошите или несъществуващи местни системи за управление.
Попадането на PFAS в морските екосистеми е от особено значение, тъй като тези съединения оцеляват няколко десетилетия в океана, могат да се транспортират на дълги разстояния и действат във взаимовръзки с други замърсители, като микропластмасите, които са също клас високо стабилни антропогенни замърсители на околната среда, често срещани във водна среда, при диви животни и хора. Микропластмасите също представляват разнообразна група от замърсители и синергичният ефект на тези замърсители с PFAS е особено тревожен.
Глобалното изменение на климата също засяга промените в пространственото разпределение на химическите замърсители в океаните, застрашавайки незасегнати досега видове и техните популации. (Lada Lukić Bilela a, 2023)