Att hantera nya kemikalier som utgör hot – förändringar i PFAS förordningar i Europa

En liten kemilektion

När du tittar på periodiska systemet är det lätt att bli överväldigad av all information. För att förenkla det lite kan det hjälpa att tänka på allmänna tendenser i de kemiska egenskaperna. En av dessa tendenser är något kemisterna kallar elektronegativitet, vilket definierar i hur hög grad en atom drar till sig elektroner, vanligtvis kallad ”dragningskraft”. Elektronegativitet ökar från vänster till höger längs en period och minskar uppifrån och ner för en grupp. Med undantag för ädelgaserna är fluor det mest elektronegativa ämnet.

Dragningskraften är anledningen till att kol-fluor-bindningen (C-F) är en av de starkaste bindningarna i naturen. Den blir ännu starkare när en kolatom är delvis (poly-) eller fullständigt (per-) fluorerad. Det är precis vad PFAS-kemikalier är: polyfluorerade eller perfluorerade alkylsubstanser. Resultatet av dessa starka bindningar är att PFAS-kemikalier inte bryts ner särskilt snabbt i miljön.

PFAS universum

År 2018 identifierade organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling (OECD) nästan 5 000 CAS-nummer1 med koppling till PFAS i en global databas2. Det är emellertid troligt att det finns många fler PFAS än vad som identifierades vid den tidpunkten. I ett av Europeiska kemikaliemyndighetens (ECHA) nyligen genomförda webbiarierr förklarade myndigheten att ungefär 6 300 PFAS-substanser har identifierats, baserat på deras egna uppgifter.

Med ett så högt antal individuella substanser, är PFAS familjeträd komplext. År 2017 publicerade Wang et al. en bred översikt av de individuella famijemedlemmarna⁴. Först och främst är det viktigt att skilja mellan fluortelomerer, som kan vara en källa till svårnedbrytbara PFAS (som t.ex. PFOA (perfluoroktansyra), och PFOS (perfluoroktansulfonsyra) samt fluorpolymerer (som PTFE (polytetrafluoreten)), som anses vara ”lågrisk-polymerer” p.g.a. vissa egenskaper (t.ex. olöslig i vatten, oförmåga att passera cellmembran) (Henry et al. (2018)⁵. Därför finns det en pågående diskussion om det är vetenskapligt lämpligt att gruppera fluorpolymerer med andra klasser av PFAS (Henry et al. (2018)⁵, Lohman et al. (2020)⁶).

Det knepiga med PFAS är att medlemmarna är släkt med varandra, precis som i en riktig familj. Därför har vissa PFAS använts för att förenkla produktionen av andra (tidigt användes t.ex. PFOA vid tillverkningen av PTFE) och vissa PFAS bryts över tiden ner till andra PFAS.

PFAS innehåller fullständigt fluorerade kolkedjor av varierande längd som är bundna till en funktionell grupp, som karboxyl- eller sulfonsyra. De mest kända PFAS, PFOA och PFOS, innehåller båda åtta kolatomer men har olika funktionsgrupper, vilka visas nedan. Nyligen har också andra typer av PFAS, inklusive perfluorpolyetrar (PFPE), blivit föremål för en alltmer ingående granskning.

PFAS användningsområden

PFAS har använts sedan 1940-talet i en rad olika branscher, från flygindustrin till beklädnadsindustrin, på grund av deras unika fysiska och kemiska egenskaper. PFAS är dyra att tillverka (ytaktiva fluorämnen är t.ex. upp till 1 000 gånger dyrare jämfört med analoga ytaktiva kolvätesämnen) och används ofta när det krävs hög prestanda, under extrema förhållanden t.ex. eller där icke-reaktivitet behövs.

Många tillämpningar av PFAS har gjort vardagen bekvämare, t.ex. stekpannor med nonstick-beläggning, fläckborttagningsmedel för mattor och kläder samt vattenavvisande artiklar som utomhusjackor.

En publikation som nyligen gavs ut av Gluege et al. (2020)7 identifierade 21 industrisektorer med mer än 200 användningsområden. Om man tittar på dessa är det rimligt att tro att större delen av industrin använder PFAS på ett eller annat sätt:

Enligt Förenta staternas miljövårdsmyndighet finns det belägg för att exponeringar mot PFAS kan leda till negativa effekter på människohälsan8. De flesta PFAS-kemikalier är PFOA och PFOS. Studier indikerar att tillräckligt höga nivåer av exponering mot båda kemikalier kan orsaka fortplantnings-, utvecklings, lever, njur- och immunologiska effekter på laboratoriedjur. Baserat på en studie bland exponerad befolkning länkade USEPA också exponering till spädbarn med låg födelsevikt, effekter på immunsystemet, cancer (för PFOA) och störningar i sköldkörtelhormon (för PFOS)8.

I Europa är vissa PFAS klassificerade som långlivade, bioackumulerande och toxiska ämnen (PBT) samt mycket långlivade och mycket bioackumulerbara (vPvB) under REACH-förordningen⁹. Europeiska miljöbyrån (EEA) betonar att de huvudsakliga skadliga effekterna av PFAS på människors hälsa är sköldkörtelsjukdomar, förhöjda kolesterolvärden, effekter på fortplantning och fertilitet, immuntoxicitet, leverskador, njur- och testikelcancer¹⁰. Den Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet publicerade nyligen ett utkast till ett vetenskapligt yttrande om hälsoriskerna med PFAS i livsmedel. Baserat på de mest kritiska biverkningarna – effekter på immunsystemet – fastställdes ett mycket lågt veckointag på 8 nanogram per kg kroppsvikt¹¹.

Kemikalier som är resistenta mot nedbrytning i miljön kallas långlivade. PFAS unika egenskaper gör dem mycket långlivade samt med en vidsträckt spridning i miljön. Många PFAS-ämnen är dessutom relativt vattenlösliga, vilket möjliggör att de kan transporteras långa sträckor via vatten och aerosoler. PFAS har till och med transporterats ända till Arktis¹².

I maj 2020 föreslogs en bred begränsning av alla ämnen som innehåller åtminstone en alifatisk -CF2- eller -CF3-grupp i Europeiska unionen. Förslaget förbereds för närvarande av fyra medlemsstater (Tyskland, Danmark, Nederländerna och Sverige) såväl som Norge och skulle kunna träda i kraft 2025.

Företag som producerar eller använder PFAS, säljer blandningar eller produkter som innehåller dem samt de som använder alternativ till PFAS, har bjudits in för att inkomma med synpunkter och ge information som kommer att bidra till att finjustera förslagets räckvidd samt de olika begränsningsalternativens effektivitet och socioekonomiska påverkan. Svarande kan beskriva den nuvarande användningen och ange om de har information om ”oumbärlig användning”, en som är nödvändig för hälsa, säkerhet eller andra viktiga sociala syften och för vilka det ännu inte finns en alternativ kemikalie.

Konceptet oumbärlig användning har fortfarande inte implementerats i REACH-förordningens regelverk men anses som en drivkraft för en mer hälsoskyddande och effektiv reglering av PFAS-ämnen.

Granskning av portföljen

Många företag kommer att bli överväldigade av det potentiella antalet PFAS-ämnen i deras portfölj eftersom de har använts i nästan alla tekniska processer. Kunder kommer att behöva identifiera PFAS-ämnen, inklusive prekursorer, nedbrytande produkter och föroreningar.

Bedömning av alternativa ämnen

Slutmålet för förordningar som REACH är att uppmuntra och underlätta övergången till säkrare kemikalier. Företag kan ta hjälp av rådgivare, som kommer att använda jämförande metoder för farobedömning som GreenScreen® som stöd för underbyggda beslut om användningen av kemikalier i produkter och processer.

Att argumentera för oumbärlig användning

EU-kommissionen avser att föra in konceptet oumbärlig användning i PFAS-förordningen i EU. Vid den tidpunkten kommer företag att behöva argumentera för oumbärlig användning. Företagen behöver dessutom samla in data om ämnens potentiellt farliga egenskaper, inklusive mätning av produkternas nedbrytning samt en bedömning av miljöexponeringen – som massbalans, utsläpp i vatten och luft, restprodukter i artiklar inklusive en bedömning av livscykeln – om de vill eller behöver fortsätta använda en PFAS-förening inom EU efter 2025. Den kommande PFAS-förordningen kommer även att täcka artiklar som innehåller PFAS. Det innebär att även företag som är baserade utanför EU men som fraktar artiklar innehållande PFAS in i EU, kommer att påverkas.

Fotnoter

1. En unik numerisk identifierare som tilldelas av Chemical Abstracts Service för varje kemiskt ämne
2. En Excelfil som innehåller alla ämnen, senaste åtkomst 17-11-2020
3. Webbinarieinspelning, senaste åtkomst 17-11-2020
4. Wang et al., 2017, senaste åtkomst 17-11-2020
5. Henry et al., 2018, senaste åtkomst 22-01-2021
6. Lohmann et al., senaste åtkomst 22-01-2021
7. En detaljerad översikt finns i Gluege et al., 2020, senaste åtkomst 17-11-2020
8. USEPA bevisning, senaste åtkomst 17-11-2020
9. Perfluorhexan-1-sulfonsyra och dess salter (PFHxS), perfluoroktansyra (PFOA), perfluornonansyra (PFNA) och dess salter, nonadekafluordekansyra (PFDA) och dess salter, senaste åtkomst 17-11-2020
10. EUEA-dokument, senaste åtkomst 17-11-2020
11. EUFSA-dokument, senaste åtkomst 17-12-2020
12. Muir et al., 2019, senaste åtkomst 17-11-2020

Rambolls hälsovetenskapliga experter assisterar kunder med PFAS och andra kemikalierelaterade användningsområden, utmaningar och regelverk i hela världen. Kontakta oss för mer information eller hjälp.