często zaczyna czuć się jak tradycja, że ​​pewna substancja lub grupa substancji staje się bardzo popularna ze względu na pewne wysoce pożądane właściwości chemiczne lub fizyczne, tylko dla tych chemikaliów Aby okazać się zagrożenie dla biosfery, życia ludzkiego lub obu. W przypadku substancji i polifluoroalkilowych (PFA) nie jest inny. Po odkryciu, że podgrupa tych – Fluorosurfaktaktytwo – mają zdolność do zminimalizowania napięcia powierzchni wody zasadniczo o wiele więcej niż inne środki powierzchniowo czynne, zaczęły być używane wszędzie.

Obecnie, fluorosuryzna są stosowane we wszystkim, od odpychających plamy do malowania, makijażu i pianki używanej przez strażaków. W niedawnym badaniu z 231 produktów kosmetycznych dostał w USA i Kanadzie (Whitehead i in., 2021), stwierdzono, że wszystkie z nich zawierały PFA, nawet jeśli nie podano na opakowaniu. Problemowa część jest to, że PFASS jest bardzo stabilny, nie zanikają po zleceniu i bioakumulacji w organizmie, w którym mogą mieć efekty zakłócające endokrynologię.

Niektóre obszary mają teraz przynajmniej częściowo zakazane PFA, ale dowody na to jest tak daleko zmieszane. Przejrzyjmy to, co wiemy w tym momencie, a które alternatywne musimy kontynuować korzystanie z tych substancji.

Kochaj to lub nienawidzę

Schematyczny schemat micela oleju w zawiesinie wodnej, takiej jak może wystąpić w emulsji oleju w wodzie. W tym przykładzie olejem – rozpuszczalne na olejem oleju rozpuszczalne w oleju do oleju, natomiast końce rozpuszczalne w wodzie pozostają w kontakcie z fazą wody. (Kredyt: Stephen Gilbert)
Środki powierzchniowo czynne (środki powierzchniowo czynne) znajdują zastosowania w zwilżaniu, dyspergowaniu, emulgowaniu, spienianiu, a także środków przeciwpieniających. Ta zdolność adaptacyjną doprowadziło do nich, co czyni go w zdumiewającym liczbie produktów, począwszy od przedmiotów pielęgnacyjnych, w tym szampony, odżywki, kosmetyki i pasty do zębów, do wosków narciarskich, zabiegów przeciwmgłowych, atramentów, klejów, farb, mydeł, emulsji, tkanin Zmiękczacze i detergenty, do strażaków pianki, herbicydów i środków owadobójczych.

Podstawową zasadą, która sprawia, że ​​praca środków powierzchniowo czynnych są głową, która jest hydrofilowa i jedna lub dużo więcej ogonów hydrofobowych. Umożliwia to właściwości makro, takie jak kontrola pianki lub emulgowanie, które tworzą taką istotną cechę wielu produktów każdego dnia.

Większość ogonów środków powierzchniowo czynnych jest raczej podobna, biorąc formę łańcucha węglowodorowego. PFA stosowane jako środki powierzchniowo czynne mają zamiast tego łańcuch fluorowęglowy, który wykorzystuje lepsze właściwości niż środki powierzchniowo czynne oparte na węglowodorach, oprócz ich lepszej stabilności w ostrzejszych środowiskach. Ta stabilność opisuje również, dlaczego odrzucone PFA nie degraduje, ale zamiast tego zbierają w wodzie powierzchniowej i gruntu, a także w glebie iw ciałach zwierząt – w tym ludzi.

PFAS w dowolnym miejscu

Schematyczna ilustracja substancja perfluoroalkilowa z ziemią do oceanu po trzęsieniu ziemi EQ 3.11. (Kredyt: Yamazaki i in., 2015)
Kiedy ogromne trzęsienie ziemi i kolejne tsunami w pobliżu Fukushima, Japonia, uderzenie, spowodowało to zarówno ogromne zniszczenie, jak i uwalnianie dużych ilości chemikaliów do środowiska. PFA były wśród tych chemikaliów, a te były śledzone w badaniu 2015 (Yamazaki i in.). To wydarzenie można było uznać za wersję normalnego rozprzestrzeniania się PFAS.

Śledzione były głównie PFO (perfluorooctonatesulfate, C8HF17O3) i PFOA (perfluorooktanoate, C8HF15O2), które są stosowane szeroko w wykładzinie podłogowej, woskach i uszczelniaczych. Te i inne PFA zostały zmierzone w 2010 r. I znowu w 2011 r. W wodach oceanicznych.

Badanie pokazuje, w jaki sposób wody deszczowej nosi PFA z lądu do wód powierzchniowych, z prądami oceanicznymi, takimi jak prąd rozszerzenia Kuroshio najwyraźniej transportowanie PFOA i PFHXA, ale nie PFHX i PFHXS na podstawie mierzonych poziomów. Oznacza to, że różne rodzaje PFA nie rozpraszają się jednakowo w oceanach i podpowiedzi, że to samo może być prawdziwe w innym miejscu. Yamazaki i in. Spekuluj, że może to być spowodowane różną rozpuszczalnością wody typów PFAS.

W mniej strasznym ustawieniu, PFA znajdują drogę do wód powierzchniowych za pomocą systemów kanalizacyjnych, składowisk i wody deszczowej, z pewną ilością połkniętą przez zwierzęta i biomagnifikację zapewniając, że całkowita ilość PFA w każdym kolejnym drapieżnym stworzeniu wzrasta. Ponieważ PFA jak PFOS mają tendencję do gromadzenia się w wątrobie (Jones i in., 2009), i wiążą się z białkami surowicy, prawdopodobieństwo jest wysokie, że znajdą się w siedzibie w łańcuchu żywnościowym.

Wpływ ludzki

Zakłada się, że PFAS, będąc chemicznie obojętnym, uznano za biochemicznie bezpieczne. Dokładny wpływ na zdrowie ludzkie jest nadal badane dzisiaj. Jednym z największych badań w tym względzie był projekt zdrowotny C8, który zapisał 69,030 uczestników. Uczestnicy te mieszkali w obszarze z dużym zanieczyszczeniem PFOA (określane również jako “C8” tutaj). Ustalenia podsumowano przez Steenland i in., 2020.

Znaleźli stowarzyszenie wspierające z nerek i rak jąder Exists, choć nie ma dowodów z innych nowotworów site-specific. Pozytywny związek z cholesterolem jest spójna i nie ma dowodów na wrzodziejące zapalenie jelita grubego, ale nie inne choroby autoimmunologiczne. Jak zauważył Steenland i wsp., Dowody epidemiologiczne pozostaje ograniczona, nawet w tak dużej meta-analizy.

Stałe dowody w efekcie PFOS i PFDa (kwas perfluorodecanoic, C10HF19O2) obniżenie aktywności w wątrobie, w sposób opisany przez Cheng i wsp., 2008, w wątrobach myszy. Oba PFASs są agonistami PPAR-a z receptorem, których skutkiem jest zmniejszenie ekspresji mRNA dla polipeptydów, które są wymagane do pobierania kwasu żółciowego (BA). Istnieje szereg negatywnych skojarzeń ze zwiększonych poziomów BA, który został znaleziony na PFDA ale nie PFOS, choć oba są wyraźnie wpływa na wątrobę.

Czy mężczyzna płodność wpływa nadal potrzebuje dużo więcej badań (Tarapore et al., 2020), natomiast kwestia bezpieczeństwa żywności badano przez Europejski bezpieczeństwa Agencji Żywności, który ustalił maksymalne dopuszczalne dzienne poziomy spożycia dla PFAS na podstawie ich odkrycia. pamiętać, że studia (np Macon et al, 2011;. Tucket et al, 2015;.. White i wsp, 2011), które wskazują na wyraźne negatywne skutki PFOS na rozwój gruczołów sutkowych zwierząt narażonych w życiu płodowym, w czasie laktacji, etc ,

Również zauważyć, są obserwowane skutki dla układu odpornościowego. Co sprawia, że trudno ustalić zagwarantowane przyczynowości, jest jednak, że mechanizm tyle różnych działań niepożądanych jest wciąż niejasna. To sprawia, że trudno jest niemożliwe, aby jakiekolwiek gwarantowane oświadczenia o tym, jak zły każdy rodzaj PFAS to, co prowadzi do techniki przestrodze, że również krawaty do poszukiwania alternatyw.

alternatywy

Stosowanie PFOS zostało zminimalizowane znacznie już. Na przykład, 3M zastąpił PFOS z krótszym łańcuchu kwasu perfluorobutanesulfonic (PFBS, C4HF9O3S) w Scotchgard. Gdzie PFOS ma okres półtrwania 5,4 lat u ludzi, PFBS kije za około miesiąc dookoła. Czy jest krótszy okres półtrwania w organizmie jest wystarczająca, aby rozwiać wszelkie potencjalne skutki dla zdrowia nie jest jeszcze znana, a Unia Europejska dodała PFBS do listy kandydackiej substancji wzbudzających szczególnie duże obaw (SVHC) w wyniku.

Wpływ PFAS nadal być badane przez EPA, a także przez rząd kanadyjski, bez bezpośredniej linii czasu działania. Program sprawdzić stosowanie krótszych PFAS łańcuchowych jako alternatywy został przedłożony do rozpatrzenia.

Chociaż poczyniono pewne dowody sugerujące, że PFAS dłuższych łańcuchach są zaangażowane w negatywnych skutków dla zdrowia, zarówno dla ludzi jak i zwierząt w ogóle, brakuje nam zrozumienia mechanizmów stojących za tymi efektami. Kwota PFAS w środowisku jest mało prawdopodobne, aby zmniejszyć szybko, a to jest zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy PFAS krótszych łańcuchach są rzeczywiste fix tutaj (Birnbaum i wsp., 2015). Pozostawia nas w niespokojnym stanie zawieszenia.

Tak, Nie, Kinda

Jako niezadowalające to być pozostawione bez jasnego i absolutnej wniosek, czy PFASs w ogóle są dobre czy złe, pozostaje rzeczywistością, że jest to złożony temat, obejmujący wiele chemikaliów i niezliczonych, skomplikowanych interakcji. Podczas gdy niektóre badania wykazały wyraźne dowody, że niektóre rodzaje PFAS jak PFOS i PFOA są szkodliwe, wiele efektów może nie są wystarczająco silne, aby zaobserwować na tle wszystkiego innego, że nasze środowisko poddaje nasze ciała.

Chyba oczywiste Oczywiście stosuje zasadę ostrożności oraz alternatywy użyć do PFAS gdzie możemy i PFASs które rozkładają się szybciej, gdy nie możemy, nawet jeśli nie możemy być pewni, że alternatywą jest może nie gorzej niż oryginał. To, jak wspomniano we wstępie, pozostaje odwieczny problem z oceny bezpieczeństwa substancji chemicznych w środowisku oraz w naszym ciele: możemy to zrobić tylko w naszej mocy, wykorzystując wiedzę i technologię, którą mamy dzisiaj.

[Banner obraz: „kropli wody na hydrofobowej piórko!” The Manic Macrographer, CC BY 2.0. (Pióra zrobić z nanostruktur zamiast atomów fluoru).]

[Obraz miniatury „kropli wody na powierzchni powlekanej” przez Brocken Inaglory CC by-sa 3.0]