SR5 Har utfasningen av PFAS påverkat halterna i miljön?
PFAS-ämnen finns numera spridda i miljön världen över. På bilden en knölval utanför USAs västkust. Foto: Devra Cooper.
Poly- och perfluorerade alkylerade ämnen (PFAS) har spridits över stora delar av världen. Många av ämnena är både svårnedbrytbara och giftiga. Runt år 2000 började därför tillverkningsindustrin att fasa ut några av dem, och fler frivilliga och lagstiftade åtgärder har tillkommit efter det. Mistra EviEM har nu genomfört en systematisk utvärdering av hur halterna av perfluorerade alkylsyror (PFAA) i miljön har förändrats efter dessa åtgärder.
PFAS i samhället och miljön
Poly- och perfluorerade alkylerade ämnen (PFAS) utnyttjas i vatten- och smutsavstötande skikt på kläder och mattor samt i brandsläckningsskum, färger, elektronik och lim m.m. Substanserna används även i industriella processer, t.ex. som ytaktiva medel och som emulgeringsmedel. PFAS förekommer inte naturligt i vår omgivning, men genom att ämnena har producerats och använts i över 60 år har de spridits till miljön. Där kan de transporteras långa sträckor med havsströmmarna eller i atmosfären.
Många slags PFAS är mycket svårnedbrytbara, samtidigt som de lätt tas upp och ackumuleras av levande organismer och där kan få negativa hälsoeffekter. I en rapport publicerad av Naturvårdsverket år 2012 konstaterades att halterna av PFAS i vattenmiljön är så höga att säl och utter riskerar leverskador och reproduktionsstörningar. Även fåglar löper risk för störd fortplantning. I en del svenska pilgrimsfalkägg har man funnit PFAS i halter som enligt andra undersökningar kan ge skadeverkningar, och medelhalten i äggen ligger mycket nära skadliga nivåer.
Minskad tillverkning, men utfasningen är inte heltäckande
Hos PFOS, ett av de vanligaste PFAS-ämnena, består varje molekyl av 8 kolatomer, 17 fluoratomer, 3 syreatomer, en svavel- och en väteatom. Bild: Claes Bernes.
Levande organismer tar framför allt upp PFAS-ämnen med långa kolkedjor, närmare bestämt sådana som innehåller minst 6-8 kolatomer. De vanligaste av de långkedjiga ämnena är perfluoroktansulfonsyra (PFOS) och perfluoroktansyra (PFOA). Dessa och några till har sedan år 2000 börjat fasas ut i vissa delar av världen, både genom frivilliga åtaganden och till följd av lagstiftning, men på andra håll tillverkas och används de fortfarande.
I samband med att vissa PFAS-ämnen fasas ut införs alternativa industriella processer och produkter som möjligen kan bli nya källor för PFAS i miljön. Detta kan minska miljönyttan av de genomförda utfasningarna. Det är därför viktigt att inte bara studera de utfasade ämnena utan också övervaka vad som händer med andra PFAS-ämnen, och även sådana ämnen som genom nedbrytning kan omvandlas till PFAS.
Stor bredd i underlagsmaterialet
Den systematiska översikten omfattade humanprover såväl som miljöprover. Studier av människor med yrkesmässig exponering för PFAS eller populationer utsatta för punktkällor såsom förorenat dricksvatten inkluderades dock inte eftersom vi ville undersöka effekterna av frivilliga utfasningar och lagstiftade regleringar snarare än av lokala förhållanden. Vi inkluderade 12 olika PFAA och en prekursor, det vill säga ett förstadium till en PFAA (ett förstadium är ett ämne som kan bilda en PFAA när det bryts ned). Inkluderade PFAA består av perfluorerade alkylkarboxylsyror (PFCA) och perfluorerade alkansulfonsyror (PFSA). De flesta studier som finns med i utvärderingen hade utförts i Europa och Nordamerika, följt av Arktis. Några få studier hade även utförts i Ostasien.
Blandade resultat
Eftersom PFAS är en bred ämnesgrupp (med olika kedjelängd, molekylvikt, grad och mönster av fluorering, förekomst av polära funktionella grupper etc.) är det svårt att generalisera substansernas produktionshistorik, egenskaper och framtida uppträdande i miljön. Att tidstrenderna skiljer sig mellan olika PFAS är därför inte överraskande, men resultaten visar att trenderna också kan variera för enskilda PFAS, till och med inom samma region och provtyp. Resultaten visar också att en stor del av publicerad data har för låg statistisk styrka för att påvisa någon trend även om det skulle kunna finnas en. Sådan data ger begränsad information om hur halterna förändras över tid. Trots detta kan några relativt tydliga mönster urskiljas.
I de delar av världen där regleringar och utfasningar av PFAS har implementerats har halterna av perfluoroktansulfonsyra (PFOS), perfluorodekansulfonsyra (PFDS) och perfluoroktansyra (PFOA) i allmänhet minskat i människor. Halterna av perfluorohexansulfonsyra (PFHxS) som tidigare ökade har nu börjat plana ut. Snabbt sjunkande halter för vissa PFOS-prekursorer har också relativt genomgående observerats hos människor. I Kina, där produktionen av PFOS och PFOA ökat efter år 2000, visar det lilla dataunderlag som finns tvärtom att halterna av dessa substanser ökar hos människor. Tillgängliga data antyder att koncentrationer av PFCA med längre kolkedjor (9–14 kolatomer) hos människor i allmänhet ökar, men många trender är statistiskt osäkra och bygger på data med låg statistisk styrka att upptäcka en trend.
För miljöprover finns inget tydligt mönster som visar några nedåtgående trender för någon viss provtyp eller i någon speciell del av världen. Resultat för de flesta substanserna är blandade, men majoriteten av studierna är baserade på förhållandevis små datamängder med låg statistisk styrka och ger därför begränsad information om eventuella trender. Kunskapsunderlaget för miljöprover är med andra ord relativt svagt. För PFCA med 9-14 kolatomer dominerar dock trender med ökande koncentrationer i biologiska miljöprover.
Utvärderingsgrupp
Utvärderingsgruppen: fr.v. Ian Cousins, Jonathan Martin, Dorte Herzke, Magnus Land, Cynthia de Wit, Jana Johansson. Bilden är tagen vid gruppens första möte i april 2014. Foto: Sif Johansson.
Cynthia de Wit (ordförande), Institutionen för tillämpad miljövetenskap, Stockholms universitet
Ian Cousins, Institutionen för tillämpad miljövetenskap, Stockholms universitet
Dorte Herzke, Norsk institutt for luftforskning (NILU), Tromsø, Norge
Jonathan Martin, Institutionen för tillämpad miljövetenskap, Stockholms universitet
Jana Johansson, Institutionen för tillämpad miljövetenskap, Stockholms universitet
Magnus Land (projektledare), EviEM, Stockholm