Fagligt talt: Fluorstoffer er unikke forureninger, der aldrig forsvinder
I de senere år er forskningen vedrørende forureningen med PFOS og tusinder af andre perfluoralkylstoffer (PFAS) samt disse stoffers sundhedsfarlighed nærmest eksploderet, og mange af resultaterne har været omtalt i medierne.
Læs også: Forskere i opråb: Tag sundhedstruslen fra giftige fluorstoffer alvorligt
Det begyndte i USA for 20 år siden, da økotoksikologen John P. Giesy og hans medarbejdere ved Michigan State University, som de første offentliggjorte undersøgelser, der viste, at PFOS var en udbredt global forurening
Forskerne fandt PFOS i miljøprøver og vilde dyr fra alle områder af Verden. De højeste PFOS koncentrationer blev påvist i isbjørne fra Arktis, der er øverst i fødekæderne! Denne videnskabelige undersøgelse fik afgørende indflydelse på, at den daværende producent, firmaet 3M, kort herefter stoppede sin produktion af PFOS. I de sidste 10 år er de fleste anvendelser af PFOS blevet underkastet restriktioner og forbud.
Hvorfor er PFOS (perfluoroctansulfonsyre) er så problematisk?
Forklaringen er stoffets kemiske struktur, der giver unikke egenskaber. Den kemiske opbygning af PFOS er her illustreret med en molekylmodel og en kemisk strukturformel.
Som det ses af illustrationen ligner molekylmodellen en larve med en ”nano”lang ”hale” bestående af 8 turkisgrønne kulstofatomer og 17 lysegrønne fluoratomer samt et kort ”hoved” bestående af 1 mørkeblåt svovlatom knyttet til 3 røde oxygen(ilt)atomer og 1 hvidt hydrogen(brint)atom knyttet til et af de tre oxygenatomer. Den kemiske strukturformel virker måske mere overskuelig, idet den viser fluoratomer på en kæde af (usynlige) kulstofatomer og med en sulfonsyregruppe i enden.
Læs også: Eksperter i drikkevand: Flyt penge fra pesticider til fluorstoffer
Bindingen mellem kulstof og fluor er ekstrem stærk. Det betyder, at ”halen” er inert og fuldstændig unedbrydelig i naturen. ”Hovedet” med sulfonsyregruppen er ligeledes unedbrydelig i naturen, men sulfonsyre dissocieres i vand og danner salte (sulfonater). Sulfonsyredelen kan desuden omdannes til mere eller mindre komplicerede, men reaktive sulfonsyre derivater med specialiserede egenskaber.
Ved laboratorieforsøg begynder PFOS, der er et fast stof, imidlertid at blive nedbrudt ved ophedning til omkring 400 oC, og ved forbrænding ved > 900 oC sker en fuldstændig nedbrydning af PFOS til simple flygtige bestanddele, der fanges af røgrensningen. Affaldsforbrænding er derfor den bedste måde at bortskaffe PFOS-holdigt affald på.
Udover at være ikke-reaktiv, så skyr fluorhalen både vand, snavs og fedt/olie, mens sulfonsyre ”hovedet” er vandopløseligt. Når PFOS kommer i vand vil det virke som et vaskemiddel og sænke vandets overfladespænding, og molekylet vil fortrinsvis orientere sig i vandoverfladen med hovedet under vand og (”nano”) halen stikkende op fra vandfasen.
PFOS har de mest optimale tekniske egenskaber blandt fluorstofferne med stor stabilitet og laveste overfladespænding. Derfor var det PFOS, der først fik en udbredt anvendelse i utallige forbruger- og industriprodukter bl.a. til overfladebehandling og imprægnering (”nanocover”) af tekstiler, alt-vejrs-overtøj, lædervarer, møbler, tæpper, gulve, papir/pap emballage, så produktets overflade kommer til at afvise fugtighed, olie og snavs. Disse mange anvendelser af PFOS og mulige alternativer til PFOS blev allerede beskrevet grundigt i Miljøstyrelsens rapport fra 2005.
PFOS i brandslukningsskum
I denne rapport blev der også redegjort for anvendelsen af PFOS afledede stoffer i visse typer brandslukningsskum, der blev udviklet til og er særligt effektive at bekæmpe brande i flydende brændstoffer, fx større oliebrande, hvor almindeligt vand ikke dur, og midlerne anvendes derfor til at bekæmpe brande bl.a. i lufthavne og på olieplatforme.
Brandslukningsskum kunne tidligere (nu benyttes analoge stoffer med en kortere ”fluorhale”) indeholde 0,5-1,5 % af et fluorstof afledt af PFOS, hvis kemiske formel aflæses i illustrationen.
Dette stof vil, ligesom alle andre PFOS afledte stoffer, nedbrydes til PFOS, når det ender i miljøet, og PFOS kan, som allerede nævnt, ikke selv nedbrydes yderligere i naturen.
Samlet set er denne anvendelse til brandslukning kun nogle få procent af det samlede forbrug af fluorstoffer, men denne anvendelse har nok størst potentiale for betydelige udslip til miljøet. Det er derfor ikke overraskende, at der i de seneste 20 år omkring lufthavne og anlæg for brandøvelser overalt i Verden konstateret en betydelig miljøforurening med PFOS og beslægtede fluoralkylstoffer med en kortere ”hale”.
Læs også: Badning frarådes efter PFOS-fund i sø: Knap 1.800 gange over krav
Det Europæiske Kemikalieagentur (ECHA) har netop den 14. januar 2022 fremsat et forslag til at begrænse brugen af perfluoralkylstoffer (PFAS) i brandslukningsskum. Forslaget er nu i høring.
I Danmark er der fundet 52 brandøvelsespladser, som har forurenet omgivelserne med PFOS, bl.a. rundt om en brandskole ved Korsør i Vestsjælland, hvor der blev målt PFOS i koncentrationer over grænseværdierne i jord, grundvandsprøver og overfladevand. Planter optager PFOS gennem rødderne placeret i den forurenede jord og bliver dermed også kontamineret.
Kreaturer, der græsser på sådanne forurenede arealer, indtager disse fluorstoffer både med græs og vand de drikker og kan få meget forhøjede koncentrationer i blod, kød og indmad.
PFOS akkumulerer også i den vilde fauna og i mennesker, hvor de højeste niveauer findes i leveren, og eksponeringen størrelse kan bestemmes ved blodanalyser. Lokale borgere, der spiser det meget kontaminerede kød fra sådanne kreaturer, får dermed, uden de aner det, forhøjede koncentrationer af PFOS i blodet. I blodet er PFOS bundet til proteinet albumin og findes ikke i fedtet, som for de klassiske miljøgifte som DDT, PCB, dioxin og bromerede diphenylethere (flammehæmmere).
PFOS er ikke særligt akut giftigt, men ved længere tids udsættelse kan PFOS forårsage mange sundhedseffekter. En dansk undersøgelse offentliggjort i 2009 kunne som den første i verden konstatere en skadelig effekt på mennesker af PFOS og beslægtede stoffer i form af ringere sædkvalitet blandt de unge mænd, der havde mest PFOS i blodet. Siden har man blandt mennesker bl.a. konstateret hormonforstyrrende effekter, effekter på immunsystemet og reproduktionen, forhøjet blodtryk, forhøjet cholesterol i blodet og kræft.
Alle disse forskelligartede effekter skyldes formodentligt, at PFOS sætter sig på cellemembraners ydre overflade med ”hovedet” knyttet til proteiner i membranens ydre lag og med ”halen” stikkende frit ud. Overfladespændingen falder, og membranen bliver derved mere ”flydende”, og de kanaler i membranen, der er vigtige for stoftransporten ind og ud af cellerne ændrer sig og fungerer ikke optimalt. Det kan populært beskrives, som om cellen har fået en ”Gore-Tex®” overfrakke på – og det vil ikke være sundt!
PFOS bliver i kroppen
PFOS nedbrydes ikke i kroppen og udskillelsen via sved, afføring og urin er minimal, så når stoffet først er kommet ind i kroppen er det næsten umuligt at slippe af med det igen. Ammende kvinder har imidlertid en mindre udskillelse med modermælken, men en overførsel af forureninger fra moder til spædbarn er ikke ønskelig.
Derfor er der mange forskere, der har prøvet at opfinde metoder til at afgifte og fjerne PFOS fra kroppen, og man har koncentreret sig mest om at bruge cholesterol-sænkende medicin, da der synes at være en sammenhæng mellem PFOS- og cholesterol-koncentrationer i blodet, men hvorfor denne sammenhæng findes vides ikke!
I en canadisk undersøgelse fra 2010 fik en person, med meget forhøjet indhold af fluorstoffer i kroppen fra udsættelse fra et imprægneret væg-til-væg gulvtæppe i hjemmet, administreret det cholesterol-sænkende lægemiddel, Cholestyramin. Efter 12-20 uger kunne der konstateres et mindre fald i blodniveauer af PFOS og en mindre stigning i PFOS i afføringen. Lægemidlet havde imidlertid ingen virkning senere, efter tæppet var fjernet fra huset. Dette tyder på, at lægemidlet kun virkede på den akutte eksponering, og at det vigtigste er at fjerne forureningskilden.
Ifølge pressen er der nogle danske læger, der vil undersøge, om et beslægtet cholesterol-sænkende lægemiddel, Cholestagel®, kan øge udskillelsen af disse fluorstoffer hos forgiftede Korsør-borgere. Personligt tvivler jeg dog på, at dette lægemiddel har en væsentlig positiv effekt på optagelse og udskillelse af PFOS, da PFOS ikke er fedtopløseligt, mens det er sikkert, at lægemidlet har mange bivirkninger, og desuden vil det nedsætte kroppens optagelse af de livsvigtige, fedtopløselige vitaminer A, D, E og K samt Q-10.
Måske var det bedre at prøve med vitamintilskud? Der findes en videnskabelig undersøgelse fra 2016, der tyder på, at vitamin C tilskud kan beskytte mod nogle af de skadelige effekter af PFOS i mennesker mht. insulinresistens. Der er ligeledes undersøgelser i dyr, der tyder på, at vitamin C kan modvirke leverskader forårsaget af fluorstoffer. Endelig tyder undersøgelser af den amerikanske befolkning på, at PFOS modvirker aktiviteten af vitamin D, så tilskud af D-vitamin kan sikkert være gavnlig.
Allan Astrup Jensen, Cand. Scient. (~ PhD in 1969), er forskningschef og CEO ved Nordic Institute of Product Sustainability, Environmental Chemistry and Toxicology (NIPSECT). Han har mere end 40 års erfaring med undersøgelser, toksikologi og risikovurdering af kemikalier i produkter, affald, i det naturlige miljø, indendørs miljø, arbejdsmiljøer og menneskeligt væv.
