Fagligt talt: Fluorstoffer er unikke forureninger, der aldrig forsvinder

Illustration: Ingeniøren

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.

Allan Astrup Jensen er forskningschef og CEO ved Nordic Institute of Product Sustainability, Environmental Chemistry and Toxicology (NIPSECT) Illustration: AJ

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?

Molekylemodel af PFOS Illustration: JG
PFOS strukturformel Illustration: PG

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.

Fluorstof afledt af PFOS, benyttet i brandslukningsskum Illustration: JG

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.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

En meget fin oversigtsartikel.

Lidt supplement: Sundhedsstyrelsen har for nylig offentliggjort den seneste viden indenfor området: https://www.sst.dk/-/media/Udgivelser/2022... Selvom PFOS (samt PFAS generelt) kan give forskellige uønsket effekter på mennesker og miljø, så nævner de referencer jeg har set, ikke noget om, at PFOS skulle være kræftfremkaldende (som Allan ellers nævner i sin artikel). Derimod er PFOA mistænkt som værende kræftfremkaldende. Allan skriver også: "når stoffet først er kommet ind i kroppen er det næsten umuligt at slippe af med det igen". Alt er selvfølgelig relativt, men de data jeg har set, indikerer en halveringstid i blodet på 3-5 år (se fx afsnit 2.3 i ovenstående reference), så selvom vi alle har PFOS i blodet i dag, så kan vi håbe på at det er på vej ned :) Og endelig ved jeg ikke om jeg synes det er en god ide at brænde PFOS affald af. Det er ikke alle forbrændingsanlæg, hvor temperaturen kommer så højt op som 900 C, og hvis det ikke bliver destrueret ved forbrændingen, så bliver det overført til røggassen og efterfølgende til atmosfæren, hvor det så kan spredes med vind og regn. Og de andre PFAS forbindesler bliver ikke destrueret ved 900 C, der skal man højere op i temperatur.

En anden interessant diskussion kunne være en mere bred (men meget svær) debat: Hvad er de samfundsmæssige gevinster ved at bruge PFAS contra de ulemper der er ? Fx. hvor mange menneskeliv er reddet fordi at der har været anvendt brandslukningsskum med PFOS i forhold til de effekter, som findes af stoffet ? Ligeledes er PFAS anvendt i utrolig mange andre varer, som vi anvender i vores dagligdag.

Jeg er ikke selv afklaret med, om jeg synes det er en ekstrem god ide at afskaffe alle PFAS forbindelser, idet jeg mangler et overblik over "for" og "imod".

  • 2
  • 0

Spørgsmål: vil det ikke være sådan, at stabile stoffer er utilbøjelige til at indgå i andre forbindelser, og derfor blot vil opholde sig i miljøet; her, kroppen, og således være ufarlige idet en kemisk påvirkning af kroppen kræver at stoffet udtræder af sin stabile form?

  • 1
  • 1

Det ville være godt med en foklaring på hvordan dioxin og pfos kan være så skadelige når de ikke kan opløses og destrueres? Findes der noget letforståeligt?

Det korte svar på det spørgsmål er også nej.

Men generelt kan man sige at jo langsommere et kemisk stof nedbrydes i naturen, desto mere vil det opkoncentreres i fødekæden. Ofte vil opkoncentreringen være mange tusind gange højere end i det omgivende miljø.

Dermed kommer stofferne tilbage til os, gennem den føde vi indtager.

Og hvis de stoffer påvirker os på en skadelig måde, hurtigere end vi kan nå at udskille dem, så har vi balladen.

Dioxin er i øvrigt fedtopløseligt og pfos er vandopløseligt.

  • 6
  • 1

Mange tak for den megen ros af artiklen.

Mit mål var at give befolkningen at large en faglig forklaring på PFAS stoffernes generelle egenskaber. Derfor sendte jeg først artikeludkastet ind til Berlingske og bagefter til Weekendavisen, men det var desværre for svært stof for disse avisers journalister, så for at få artiklen ud blev jeg nødt til at prøve Ingeniøren, selvom læserne her allerede er godt orienteret om fluorstofferne.

Det kan man også se på debatten, som jeg har nogle bidrag til. Mht. til kræftrisiko, så er det rigtigt, at der er mindre kræftdokumentation for mennesker for PFOS end for PFOA, hvor kræftramte i USA allerede har vundet erstatningssager fra PFOA udledninger fra en industriel punktkilde.

Da fluorstofferne tilsyneladende ikke er genotoksiske, men kun øger andre genotoksiske stoffers effekt, vil fluorstofferne nok ikke initiere kræft alene, men kun forstærke andre kræftstoffers initierende effekt. Det gør det lidt kompliceret, og blodanalyser af slutmetabolitterne vil ikke præcist afspejle eksponeringen, der formentligt i høj grad er fra precursors, inklusive fluortelomere.

Desuden, som det fremgår af et indlæg, så er halveringstiden i blodet kun nogle få år, men når fluorstofferne forlader blodet, bliver det ikke nødvendigvis udskilt af kroppen, men fordelt til diverse organer, hvor der sker en ophobning. De forskellige PFAS fordeles til forskellige organer, som vist i en spansk artikel af Perez et al. 2013. Accumulation of perfluoroalkyl substances in human tissues. Environ Int 59: 354-362.

  • 5
  • 0

Jeg glemte at kommentere spørgsmålet om bortskaffelse af PFOS affald ved forbrænding. Det er diskuteret i en rapport fra Miljøstyrelsen: Geertinger A, Jensen AA, Hansen MW. Belysning af destruktion af visse POP-stoffer på konventionelle affaldsforbrændingsanlæg til forbrænding af hovedsageligt ikke-farligt og forbrændingsegnet affald. Miljøprojekt nr. 2085. København: Miljøstyrelsen, 2019.[https://www2.mst.dk/Udgiv/publikationer/20... ] Jeg ved godt at klima-miljø folket ikke kan lide affaldsforbrænding som teknologi, men i nogle tilfælde er denne bortskaffelsesmetode uovertruffen!

  • 5
  • 0

De sidste mange gange, jeg har sendt noget ind til Politiken, har bladet ikke været interesseret, og jeg anser desuden de to Berlingske medier for mere fagligt-saglige og troværdige. Et alternativ til Ingeniøren var Information, men bladet har ikke så mange læsere.

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten