Перфтороктановая кислота ( PFOA ; сопряженное основание перфтороктаноат ; также известная в разговорной речи как C8 , из-за своей 8-углеродной структуры цепи) является перфторированной карбоновой кислотой , производимой и используемой во всем мире как промышленное поверхностно-активное вещество в химических процессах и как исходное сырье . PFOA считается поверхностно-активным веществом или фторосурфактантом из-за своей химической структуры, которая состоит из перфторированной, н -гептильной «хвостовой группы» и карбоновой кислоты «головной группы». Головную группу можно описать как гидрофильную , в то время как фторуглеродный хвост является как гидрофобным , так и липофобным . [6]
Международное агентство по изучению рака (МАИР) классифицировало ПФОК как канцерогенное для человека вещество. [7] ПФОК является одним из многих синтетических фторорганических соединений, известных как пер- и полифторалкильные вещества (ПФАВ). Многие ПФАВ, такие как ПФОС , ПФОК, вызывают беспокойство, поскольку они не распадаются в ходе естественных процессов и обычно описываются как стойкие органические загрязнители или «вечные химикаты». [8] Они также могут перемещаться по почве и загрязнять источники питьевой воды и могут накапливаться ( бионакапливаться ) в рыбе и диких животных. [8] Остатки были обнаружены в организме людей и диких животных. [8] [9]
PFOA используется в нескольких промышленных приложениях, включая ковровые покрытия, обивку, одежду, воск для пола, текстиль, пену для пожаротушения и герметики. PFOA служит поверхностно-активным веществом в эмульсионной полимеризации фторполимеров и в качестве строительного блока для синтеза перфторалкилзамещенных соединений, полимеров и полимерных материалов. PFOA производится с 1940-х годов в промышленных количествах. [10] Он также образуется в результате деградации прекурсоров , таких как некоторые фтортеломеры . PFOA используется в качестве поверхностно-активного вещества, поскольку он может снижать поверхностное натяжение воды больше, чем углеводородные поверхностно-активные вещества, при этом обладая исключительной стабильностью из-за наличия перфторалкильной хвостовой группы. [6] [11] Стабильность PFOA желательна в промышленности, но является причиной беспокойства с точки зрения окружающей среды.
Основной производитель перфтороктансульфоновой кислоты (ПФОС), компания 3M (известная как Minnesota Mining and Manufacturing Company с 1902 по 2002 год), начала поэтапный отказ от производства в 2002 году в ответ на обеспокоенность, выраженную Агентством по охране окружающей среды США (EPA). [12] : 2 Восемь других компаний согласились постепенно отказаться от производства этого химического вещества к 2015 году. [12] : 3
К 2014 году Агентство по охране окружающей среды включило ПФОК и перфтороктансульфонаты ( соли перфтороктансульфоновой кислоты, ПФОС) в список новых загрязняющих веществ :
PFOA и PFOS чрезвычайно устойчивы в окружающей среде и устойчивы к типичным процессам деградации окружающей среды . [Они] широко распространены на более высоких трофических уровнях и встречаются в почве, воздухе и грунтовых водах на участках по всей территории Соединенных Штатов. Токсичность, мобильность и потенциал биоаккумуляции PFOS и PFOA представляют потенциальные неблагоприятные последствия для окружающей среды и здоровья человека. [12] : 1
Компания 3M (тогда Minnesota Mining and Manufacturing Company) начала производить PFOA методом электрохимического фторирования в 1947 году. [2] Начиная с 1951 года, DuPont закупала PFOA у 3M для использования в производстве определенных фторполимеров — под коммерческим названием Teflon, но внутри DuPont этот материал назывался C8. [13] [14] [15]
В 1968 году в сыворотке крови потребителей было обнаружено содержание фторорганических соединений , а в 1976 году было высказано предположение, что это ПФОК или родственное соединение, такое как ПФОС . [16] [17] [18]
В 1999 году Агентство по охране окружающей среды (EPA) потребовало от компаний изучить воздействие перфторированных химикатов после получения данных о глобальном распространении и токсичности ПФОС. [19] По этим причинам, а также под давлением Агентства по охране окружающей среды (EPA) [20] в мае 2000 года компания 3M объявила о прекращении производства ПФОА, ПФОС и продуктов, связанных с ПФОС — самого продаваемого репеллента компании. [21] Компания 3M заявила, что приняла бы такое же решение независимо от давления Агентства по охране окружающей среды (EPA). [22]
Из-за поэтапного отказа от 3M в 2002 году DuPont построила собственный завод в Фейетвилле, Северная Каролина , для производства этого химиката. [23] Химикат привлек внимание из-за судебных разбирательств со стороны сообщества, загрязненного PFOA, вокруг завода DuPont's Washington Works в Вашингтоне, Западная Вирджиния , а также из-за внимания Агентства по охране окружающей среды. В 2004 году ChemRisk — «оценщик отраслевых рисков», нанятый Dupont, сообщил, что более 1,7 миллиона фунтов C8 были «сброшены, вылиты и выпущены» в окружающую среду с завода Dupont's Washington Works в Паркерсбурге, Западная Вирджиния, в период с 1951 по 2003 год. [24]
Исследования PFOA продемонстрировали повсеместность, токсичность на основе животных и некоторые связи с параметрами здоровья человека и потенциальным воздействием на здоровье. Кроме того, достижения аналитической химии в последние годы позволили регулярно обнаруживать низкие и субчасти на миллиард уровней PFOA в различных веществах. [18] В 2013 году Gore-Tex прекратил использование PFOA в производстве своих погодоустойчивых функциональных тканей. [25] Основные компании, производящие PFOA, подписали Глобальную программу по управлению PFOA с целью устранения PFOA к 2015 году. [26] С тех пор он был исключен из производства антипригарных материалов, используемых в кухонной посуде. GenX был представлен в качестве замены PFOA, но в исследовании 2015 года, в котором проверялось воздействие на крысах, GenX вызвал многие из тех же проблем со здоровьем, что и PFOA, но требовал гораздо более высоких концентраций. Это связано с тем, что GenX (C3) является короткоцепочечной альтернативой PFOA. GenX также имеет значительно более короткий период полураспада, чем PFOA, поэтому он не такой биостойкий, как PFOA или другие длинноцепочечные перфторированные химикаты. [27]
Осенью 2000 года адвокат Роберт Билотт , партнер в Taft Stettinius & Hollister , выиграл судебный приказ, обязывающий DuPont предоставить всю документацию, связанную с PFOA. Это включало 110 000 файлов, состоящих из конфиденциальных исследований и отчетов, которые проводились учеными DuPont на протяжении десятилетий. К 1993 году DuPont поняла, что «PFOA вызывает раковые опухоли яичек, поджелудочной железы и печени у лабораторных животных», и компания начала изучать альтернативы. Однако, поскольку продукты, произведенные с использованием PFOA, были неотъемлемой частью доходов DuPont, 1 миллиард долларов годовой прибыли, они решили продолжить использовать PFOA. [13] Билотт узнал, что и «3M, и DuPont проводили секретные медицинские исследования PFOA более четырех десятилетий», и к 1961 году DuPont было известно о гепатомегалии у мышей, которых кормили PFOA. [13] [28] [29]
Билотт раскрыл, как компания DuPont сознательно загрязняла воду ПФОК в Паркерсбурге, Западная Вирджиния , с 1980-х годов. [13] В 1980-х и 1990-х годах исследователи исследовали токсичность ПФОК. [29]
За свою работу по выявлению загрязнения адвокат Роберт Билотт получил несколько наград, включая премию The Right Livelihood Award в 2017 году. [30] Эта битва с DuPont показана в документальном фильме «Дьявол, которого мы знаем» , премьера которого состоялась на кинофестивале «Сандэнс» в 2018 году, [31] и «Темные воды » режиссера Тодда Хейнса .
PFOA имеет два основных пути синтеза: электрохимическое фторирование (ECF) и теломеризацию . [2] Путь ECF заключается в том, что октаноилхлорид ( хлорангидрид октановой кислоты ) реагирует с плавиковой кислотой . [32] При ECF образуется множество продуктов, при этом целевой фторид кислоты F(CF2 ) 7COF производится только в 10–15% от выхода, в то время как основными продуктами являются перфторированные циклические изомеры эфира , включая FC-75 . [32] Этот фторид кислоты гидролизуется с получением PFOA в виде смеси молекул с прямой цепью (78%), с конечным разветвлением (13%) и с внутренним разветвлением (9%), поскольку ECF вызывает перестройки в углеродном хвосте хлорангидрида кислоты. [32] ECF также приводит к отходам производства. [33] Компания 3M синтезировала ECF PFOA на своем заводе в Коттедж-Гроув, штат Миннесота, с 1947 по 2002 год и была крупнейшим в мире производителем. [2] [33] Производство ECF продолжается в меньших масштабах в Европе и Азии. [2]
PFOA также синтезируется путем теломеризации , представленной ниже, где телогеном является органическое иодистое соединение , а таксогеном — тетрафторэтилен . [32] [34] Каждый шаг представляет собой реакцию присоединения , в которой углерод-йодная связь телогена добавляется через углерод-углеродную двойную связь ненасыщенного таксогена, что приводит к образованию нового телогена.
Продукт окисляется SO 3 с образованием PFOA. [32] Поскольку каждое добавление производит новый телеомер, фтортеломеры, подобные этим , образуются с цепями различной длины, содержащими четное число атомов углерода, в зависимости от условий реакции. Как правило, большинство продуктов внутри будут содержать от двух до шести таксогенов (то есть от CF 3 (CF 2 ) 5 I до CF 3 (CF 2 ) 13 I). [32] После окисления для отделения PFOA от других перфторированных карбоновых кислот используется дистилляция . [32] Синтез теломеризации PFOA был впервые предложен DuPont [ 32] и не очень подходит для лаборатории. [34] PFOA, образованная теломеризацией, полностью линейна, в отличие от смеси структур, образованных ECF.
PFOA имеет широкое применение. В 1976 году PFOA был описан как водо- и маслоотталкивающий агент «в тканях и коже, а также в производстве восков для пола и вощеной бумаги »; [35] однако, считается, что бумага больше не обрабатывается перфторированными соединениями , а фтортеломерами с содержанием PFOA менее 0,1%. [36] Соединение также используется в « изоляторах для электрических проводов , плоскостном травлении плавленого кварца », [34] огнетушащей пене , [2] [37] и верхней одежде. [38] Как протонированный вид, кислотная форма PFOA была наиболее широко используемой перфторкарбоновой кислотой, используемой в качестве реакционного промежуточного продукта в производстве фторакриловых эфиров. [39] [40]
Как соль , он в основном используется в качестве эмульгатора для эмульсионной полимеризации фторполимеров, таких как ПТФЭ, поливинилиденфторид и фторэластомеры . [42] [43] Для этого использования у дочерней компании 3M Dyneon есть заменяющий эмульгатор [44], несмотря на то, что DuPont заявляет, что ПФОА является «необходимой технологической добавкой». [45] В прошлом ПФОА использовалась в производстве Gore-Tex [46], поскольку она основана на ПТФЭ. При обработке ПТФЭ ПФОА находится в водном растворе и образует мицеллы , содержащие тетрафторэтилен и растущий полимер . [47] ПФОА может использоваться для стабилизации суспензий фторполимеров и фторэластомеров перед дальнейшей промышленной переработкой, а в ионно-парной обращенно-фазовой жидкостной хроматографии он может действовать как экстрагирующий агент. [48] ПФОА также находит применение в электронных продуктах и в качестве промышленного фторированного поверхностно-активного вещества . [46] [11]
В исследовании Агентства по охране окружающей среды (EPA) 2009 года, в котором изучалось 116 продуктов, приобретенных в период с марта 2007 года по май 2008 года, в которых было обнаружено содержание фтора не менее 0,01% по весу, были определены концентрации ПФОК. [49] Концентрации, указанные ниже, варьируются от «не обнаружено» или ND ( предел обнаружения указан в скобках) до 6750 с концентрациями в нанограммах ПФОК на грамм образца ( частей на миллиард ), если не указано иное.
PFOA загрязняет все континенты . [50] Два из наиболее распространенных типов (ПФОС и ПФОА) были сняты с производства в Соединенных Штатах (США) в 2002 и 2015 годах соответственно, но все еще присутствуют в некоторых импортируемых продуктах. PFOA и ПФОС обнаружены в кровотоке каждого американца в диапазоне частей на миллиард, хотя эти концентрации снизились на 70% для PFOA и 84% для PFOS в период с 1999 по 2014 год, что совпадает с окончанием производства и прекращением использования PFOA и ПФОС в США. [51] PFOA была обнаружена в центральной части Тихого океана в низких диапазонах частей на квадриллион и на низких уровнях частей на триллион (ppt) в прибрежных водах . [52] Из-за поверхностно-активной природы PFOA было обнаружено, что она концентрируется в верхних слоях океанской воды. [53] PFOA широко распространена в поверхностных водах и присутствует у многочисленных видов млекопитающих, рыб и птиц. [50] PFOA содержится в крови или жизненно важных органах атлантического лосося, рыбы-меч, полосатой кефали, серых тюленей, бакланов, белых медведей Аляски, бурых пеликанов, морских черепах, морских орлов, белоголовых орланов Среднего Запада, калифорнийских морских львов и альбатросов Лайсан на острове Сэнд, заповеднике дикой природы на атолле Мидуэй, в середине северной части Тихого океана, примерно на полпути между Северной Америкой и Азией. [13] Поскольку PFAS повсеместно распространены в домашних хозяйствах, потребительских товарах, продуктах питания и окружающей среде в целом, некоторые следовые уровни, отражающие это повсеместное широкое использование этих соединений, попадут в сточные воды и потоки твердых отходов . [54]
Однако в дикой природе содержится гораздо меньше ПФОА, чем у людей, в отличие от ПФОС [55] и других более перфторированных карбоновых кислот ; [56] в дикой природе ПФОА не так биоаккумулятивна, как более перфторированные карбоновые кислоты. [57] Городские сточные воды и фильтраты свалок считаются важными источниками ПФОА для окружающей среды. [58] [59]
В большинстве промышленно развитых стран средний уровень ПФОК в сыворотке крови составляет от 2 до 8 частей на миллиард ; [60] самая высокая потребительская субпопуляция была выявлена в Корее — около 60 частей на миллиард . [55] В Перу , [61] Вьетнаме , [62] и Афганистане [63] уровни в сыворотке крови были зарегистрированы ниже одной части на миллиард. В 2003–2004 годах у 99,7% американцев в сыворотке обнаруживалось ПФОК со средним показателем около 4 частей на миллиард, [64] а концентрация ПФОК в сыворотке в США снизилась на 25% за последние годы. [65] Несмотря на снижение уровня ПФОК, в крови потребителей в США увеличивается содержание более длинноперфторированной карбоновой кислоты ПФНК . [64] ПФАС также обнаруживаются в отходах бумажной фабрики, дигестатах, компостах и почвах. Учитывая повсеместное распространение ПФАС и сравнительные фоновые уровни, которые могут быть обнаружены в сточных водах, биологических твердых веществах и фильтратах, установление требований, близких к пределам аналитического обнаружения для этих источников, может не обеспечить заметной выгоды для защиты общественного здоровья. [54]
PFOA выбрасывается непосредственно с промышленных объектов. Например, оценка для предприятия DuPont Washington Works составляет 80 000 фунтов ( lbs ) в 2000 году и 1700 фунтов в 2004 году. [14] Исследование 2006 года, в котором двое из четырех авторов были сотрудниками DuPont, подсчитало, что около 80% исторических выбросов перфторкарбоксилата были выброшены в окружающую среду в результате производства и использования фторполимеров . [2] PFOA можно измерить в воде с промышленных объектов, отличных от фторсодержащих заводов. PFOA также была обнаружена в выбросах от ковровой промышленности , [66] бумажной [67] и электронной промышленности. [68] Наиболее важными источниками выбросов являются ковровые и текстильные защитные средства, а также огнетушащие пены. [69]
PFOA может образовываться как продукт распада из различных молекул-предшественников. Фактически, основные продукты промышленности фтортеломеров, полимеры на основе фтортеломеров, как было показано, распадаются с образованием PFOA и родственных соединений с периодом полураспада в десятилетия, как биотически [70] , так и путем простой абиотической реакции с водой. [71] Утверждалось, что уже произведенные полимеры на основе фтортеломеров могут быть основными источниками PFOA во всем мире на десятилетия вперед. [71] Другие предшественники, которые распадаются до PFOA, включают 8:2 спирт фтортеломера (F(CF 2 ) 8 CH 2 CH 2 OH), полифторалкилфосфатные поверхностно-активные вещества (PAPS) [72] и, возможно, спирт N -EtFOSE (F(CF 2 ) 8 SO 2 N(Et)CH 2 CH 2 OH). [50] [73] Когда ПТФЭ (тефлон) разлагается под воздействием тепла ( пиролиз ), он может образовывать ПФОК в качестве второстепенного продукта. [74] [75] Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) составила список из 615 химических веществ, которые могут распадаться на перфторкарбоновые кислоты (ПФКА), включая ПФОК. [76] Однако не все 615 веществ могут распадаться с образованием ПФОК.
Большинство проверенных очистных сооружений сточных вод (WWTP) выбрасывают больше ПФОК, чем вводят, и этот повышенный выход объясняется биодеградацией фтортеломерных спиртов. [77] Текущей проблемой предшественников ПФОК являются полимеры на основе фтортеломеров ; фтортеломерные спирты, присоединенные к углеводородным остовам посредством эфирных связей, могут отсоединяться и свободно биоразлагаться до ПФОК. [78]
Пища , [79] питьевая вода , [80] наружный воздух , воздух в помещении, [81] пыль и упаковки для пищевых продуктов [82] — все это считается источниками ПФОК для людей. [72] Однако неясно, какие пути воздействия доминируют [83] из-за пробелов в данных. Когда источником является вода, уровни в крови примерно в 100 раз выше, чем уровни в питьевой воде. [84] [85]
У людей, проживающих в загрязненной ПФОА зоне вокруг завода DuPont's Washington Works, были обнаружены более высокие уровни ПФОА в крови из питьевой воды. Самые высокие уровни ПФОА в питьевой воде были обнаружены в системе водоснабжения Литл-Хокинг, со средней концентрацией 3,55 частей на миллиард в период 2002–2005 годов. [14] Люди, которые пили больше водопроводной воды, ели местные фрукты и овощи или ели местное мясо, были связаны с более высокими уровнями ПФОА. Жители, которые использовали системы фильтрации воды с использованием угля, имели более низкие уровни ПФОА.
PFOA также образуется как непреднамеренный побочный продукт при производстве фтортеломеров [86] и присутствует в готовых изделиях, обработанных фтортеломерами, включая те, которые предназначены для контакта с пищевыми продуктами. Фтортеломеры применяются для бумаги, контактирующей с пищевыми продуктами, потому что они липофобны : они предотвращают впитывание масла из жирной пищи в бумагу. Кроме того, фтортеломеры могут метаболизироваться в PFOA. [87] В исследовании Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (USFDA) было обнаружено, что липофобные бумажные покрытия на основе фтортеломера (которые можно наносить на бумагу, контактирующую с пищевыми продуктами, в диапазоне концентраций 0,4%) содержат 88 000–160 000 частей на миллиард PFOA до нанесения, в то время как масло из пакетов для попкорна для микроволновки содержало 6–290 частей на миллиард PFOA после нагревания. [88] Токсикологи подсчитали, что микроволновый попкорн может составлять около 20% уровней ПФОК, измеренных у человека, потребляющего 10 пакетов в год, если 1% фтортеломеров метаболизируется в ПФОК. [87]
В 2008 году, когда в новостях начали подниматься вопросы о PFOA в попкорне, приготовленном в микроволновке, Дэн Тернер, руководитель отдела по связям с общественностью компании DuPont, сказал: «Я подаю попкорн, приготовленный в микроволновке, своему трехлетнему ребенку». Пять лет спустя журналист Питер Лауфер написал Тернеру, чтобы спросить, ест ли его ребенок все еще попкорн, приготовленный в микроволновке. «Я не собираюсь комментировать столь личный запрос», — ответил Тернер. [89] [90]
Покрытия из фтортеломера используются в обертках для фаст-фуда, конфетных обертках и вкладышах для коробок с пиццей. [91] PAPS, тип бумажного фтортеломера и прекурсор PFOA, также используется в бумаге, контактирующей с пищевыми продуктами. [72]
Несмотря на утверждение DuPont, что «кухонная посуда с антипригарным покрытием DuPont Teflon не содержит ПФОА», [92] остаточная ПФОА также была обнаружена в готовых изделиях из ПТФЭ , включая посуду из ПТФЭ (4–75 частей на миллиард). [88] Однако уровни ПФОА варьировались от неопределяемых (<1,5) до 4,3 частей на миллиард в более позднем исследовании. [49] Кроме того, антипригарная посуда нагревается, что должно приводить к испарению ПФОА; изделия из ПТФЭ, которые не нагреваются, такие как уплотнительная лента из ПТФЭ, имели более высокие уровни (1800 частей на миллиард). [93] В целом, кухонная посуда из ПТФЭ считается незначительным путем воздействия ПФОА. [94] [95]
PFOA и PFOS были обнаружены в «очень высоких» (низких частях на миллион ) уровнях на сельскохозяйственных полях для выпаса мясного скота [83] и сельскохозяйственных культурах [96] вокруг Декейтера, штат Алабама . [97] Около 5000 акров земли были удобрены «очищенным муниципальным канализационным шламом или биологическими твердыми веществами ». [83] PFOA также была обнаружена в кормовой траве, выращенной на этих почвах [98] и в крови скота, питавшегося этой травой. [99] Водоочистные сооружения получали технологические сточные воды с близлежащего завода по производству перфторхимикатов . 3M заявляет, что они управляли своими собственными отходами, но Daikin America «сбрасывала технологические сточные воды на муниципальный завод по переработке отходов». [83] Если бы они были отслежены до мяса, это был бы первый случай, когда перфторхимикаты были отслежены от шлама до продуктов питания. [83] Однако Министерство сельского хозяйства США сообщило о необнаруживаемых уровнях как ПФОК, так и ПФОС в мышечной ткани крупного рогатого скота с пределами обнаружения 20 частей на миллиард. [100]
PFOA часто встречается в домашней пыли, что делает ее важным путем воздействия для взрослых, но более существенно для детей. Дети подвергаются более высокому воздействию PFOA через пыль по сравнению со взрослыми. [101] Контакт рук со ртом и близость к высоким концентрациям пыли делают их более восприимчивыми к проглатыванию и увеличивают воздействие PFOA. [102] Одно исследование показало, что были обнаружены значительные положительные связи между проглатыванием пыли и концентрацией PFOA в сыворотке. [101] Однако альтернативное исследование показало, что воздействие из-за проглатывания пыли было связано с минимальным риском. [103]
В Соединенных Штатах нет федеральных стандартов питьевой воды для PFOA или PFOS по состоянию на начало 2021 года. EPA начало требовать от общественных систем водоснабжения контролировать PFOA и PFOS в 2012 году [104] и опубликовало рекомендации по здоровью питьевой воды , которые являются ненормативными техническими документами, в 2016 году. Рекомендации по здоровью на протяжении всей жизни и вспомогательные документы по воздействию на здоровье помогают федеральным, государственным, племенным и местным должностным лицам и менеджерам систем питьевой воды защищать здоровье населения, когда эти химические вещества присутствуют в питьевой воде. Уровни концентраций PFOS и PFOA, при которых не ожидается возникновения неблагоприятных последствий для здоровья в течение всей жизни воздействия, составляют 0,07 ppb (70 ppt). [105] В марте 2021 года EPA объявило, что разработает Национальный основной регламент по питьевой воде для этих загрязнителей. [106]
Штат Нью-Джерси опубликовал стандарты питьевой воды для PFOA и PFOS в 2020 году. [107] Стандарт для PFNA был опубликован в 2018 году. Это был первый штат, опубликовавший стандарты PFAS при отсутствии федеральных правил. [108] См. действия правительства штата США.
В 2018 году штат Нью-Йорк принял стандарты питьевой воды в размере 10 ppt для PFOA и 10 ppt для PFOS, самые строгие стандарты такого рода в Соединенных Штатах. Стандарты применяются к системам общественного водоснабжения и вступили в силу в 2019 году после периода общественного обсуждения. [109]
Используя информацию, полученную по запросу Закона о свободе информации , в мае 2018 года стало известно, что электронные письма в январе 2018 года между EPA , Управлением по управлению и бюджету , Министерством обороны и Министерством здравоохранения и социальных служб продемонстрировали попытку скрыть публикацию проекта отчета о токсикологии ПФОС и ПФОК, подготовленного Агентством по токсичным веществам и реестру заболеваний . В отчете было установлено, что эти химические вещества представляют опасность для здоровья человека на гораздо более низком уровне, чем ранее EPA называло безопасным. [110] После того, как в СМИ появились сообщения об этих усилиях, региональный администратор EPA в Колорадо отрицал, что EPA имело какое-либо отношение к сокрытию отчета. [111] Отчет был окончательно опубликован 21 июня 2018 года. [80]
Новый анализ ATSDR выводит предварительные минимальные уровни риска (MRL) 3x10−6 мг /кг/день для PFOA и 2x10−6 мг /кг/день для PFOS при промежуточном воздействии. [112] Мнение Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов устанавливает предварительную допустимую еженедельную дозу (TWI) 6 x10−6 мг /кг веса тела в неделю для PFOA. [113]
Попытка регулировать PFOA в упаковке пищевых продуктов была предпринята в американском штате Калифорния в 2008 году. Законопроект, спонсируемый сенатором штата Эллен Корбетт и Рабочей группой по охране окружающей среды , был принят в палате представителей и сенате, который запретил бы PFOA, PFOS и семь или более родственных фторированных углеродных соединений в упаковке пищевых продуктов, начиная с 2010 года, [114] [115] но законопроект был наложен вето губернатором Шварценеггером . [116] Законопроект затронул бы производителей фторсодержащих веществ за пределами штата. Шварценеггер сказал, что это соединение должно быть рассмотрено недавно созданной и более всеобъемлющей государственной программой. [116]
Было показано, что продукты на основе фтортеломера распадаются до ПФОК в течение десятилетий; [70] [71] эти исследования могут привести к тому, что EPA потребует от DuPont и других компаний переработать продукты стоимостью более 1 миллиарда долларов. [117]
PFOA является возможным канцерогеном , возможным токсичным веществом для печени, возможным токсичным веществом для развития и возможным токсичным веществом для иммунной системы , а также оказывает гормональное действие, включая изменение уровня гормонов щитовидной железы при очень высоких концентрациях [43] Исследования на животных показывают токсичность для развития из-за уменьшения размера при рождении, задержек физического развития, эндокринных нарушений и неонатальной смертности . [50] [118] PFOA изменяет липидный обмен веществ . [50] Он является агонистом PPARα и является пролифератором пероксисом у грызунов, способствуя хорошо изученной форме окислительного стресса . [119]
PFOA была описана как член группы «классических негенотоксичных канцерогенов». [120] Однако предварительная немецкая оценка отмечает, что исследование 2005 года показало, что PFOA является генотоксичным через путь пролиферации пероксисом, который производит кислородные радикалы в клетках HepG2 , а исследование 2006 года продемонстрировало индукцию и подавление широкого спектра генов ; поэтому в нем говорится, что косвенный генотоксический (и, следовательно, канцерогенный) потенциал PFOA не может быть отклонен. [121] По состоянию на ноябрь 2023 года Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицировало PFOA как канцерогенный для человека (группа 1) на основе «достаточных» доказательств рака у животных и «сильных» механистических доказательств у подвергшихся воздействию людей. [122]
Дополнительное исследование показало, что PFOA является токсичным для развития, гепатотоксичным, иммунотоксичным и оказывает отрицательное воздействие на выработку гормонов щитовидной железы. [43] Были предложены критерии, которые позволили бы классифицировать PFOA и другие перфторированные соединения как «слабо неспецифические генотоксичные ». [123]
PFOA устойчива к деградации естественными процессами, такими как метаболизм , гидролиз , фотолиз или биодеградация [39] и, как было обнаружено, сохраняется в окружающей среде. [83] PFOA обнаруживается в экологических и биологических жидкостях в виде аниона перфтороктаноата. [124] PFOA может всасываться при приеме внутрь и может проникать через кожу . [16] Кислотная головная группа PFOA обеспечивает связывание с белками с жирными кислотами или гормональными субстратами, такими как сывороточный альбумин , белок, связывающий жирные кислоты печени, и ядерные рецепторы PPARα [43] и, возможно, CAR . [125]
У животных PFOA в основном присутствует в печени , крови и почках . [16] PFOA не накапливается в жировой ткани , в отличие от традиционных органогалогеновых стойких органических загрязнителей . [57] У людей средний период полувыведения PFOA составляет около трех лет. [126] [127] [128] Из-за такого длительного периода полувыведения [129] PFOA имеет потенциал к биоаккумуляции .
Уровни воздействия PFOA на людей сильно различаются. В то время как у среднестатистического американца в сыворотке крови может присутствовать 3 или 4 части на миллиард PFOA, [130] у лиц, профессионально подвергавшихся воздействию PFOA, были зарегистрированы уровни сыворотки крови более 100 000 частей на миллиард (100 частей на миллион или 0,01%). [131] Хотя никакое количество PFOA в организме человека не признано юридически вредным, DuPont была «не удовлетворена» данными, показывающими, что их китайские рабочие накопили в среднем около 2250 частей на миллиард PFOA в своей крови по сравнению с начальным средним значением около 50 частей на миллиард меньше, чем годом ранее. [23]
Были опубликованы отдельные поперечные исследования потребителей, отмечающие множественные ассоциации. Уровни PFOA в сыворотке крови были связаны с увеличением времени наступления беременности — или « бесплодием » — в исследовании 2009 года. [132] Воздействие PFOA было связано с ухудшением качества спермы , [133] повышением уровня сывороточной аланинаминотрансферазы , [134] и увеличением случаев заболеваний щитовидной железы . [129] В исследовании образцов из США 2003–2004 годов наблюдался более высокий (9,8 миллиграмма на децилитр ) уровень общего холестерина, когда самый высокий квартиль сравнивался с самым низким. [135] Наряду с другими связанными соединениями воздействие PFOA было связано с повышенным риском синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) в исследовании детей из США в возрасте 12–15 лет. [136] В докладе, представленном на ежегодном собрании Международного общества экологической эпидемиологии в 2009 году, [137] ПФОК, по-видимому, действует как эндокринный разрушитель посредством потенциального механизма на созревание груди у молодых девушек. [138] В отчете о состоянии научной группы C8 отмечена связь между воздействием на девушек и более поздним наступлением половой зрелости . [139]
Другие последствия воздействия внутриутробно
Воздействие PFOA на функцию щитовидной железы также было предметом беспокойства и, как было установлено, отрицательно влияет на тиреотропный гормон даже при низких уровнях при воздействии во время развития плода. [140] Также показано, что PFOA оказывает ожирение-генное действие, и экспериментальное исследование обнаружило положительную корреляцию между низкими дозами пренатального воздействия PFOA и распространенностью избыточного веса и высокой окружности талии у женщин в возрасте 20 лет. [141] Корреляция между внутриутробным воздействием PFOA и умственной деятельностью еще не установлена, поскольку многие исследования дали незначительные результаты. Например, исследование, проведенное недалеко от Паркерсбурга, Западная Вирджиния, не обнаружило значительной связи между внутриутробным воздействием PFOA и выполнением математических навыков или чтением у детей в возрасте от 6 до 12 лет, проживающих в загрязненном PFOA водном районе. [142] На основании когортного исследования, проведенного в долине Мид-Огайо, не было обнаружено четкой связи между пренатальным воздействием ПФОК и врожденными дефектами, хотя была обнаружена возможная связь с дефектами мозга, которая требует дальнейшего исследования и оценки. [143]
Экстраполированные эпидемиологические данные указывают на небольшую связь между воздействием PFOA и низкой массой тела при рождении. [144] Это было согласовано на основе уровней метаболитов PFOA в крови независимо от географического проживания субъектов. [144] В целом, результаты среди человеческих плодов, подвергшихся воздействию химического вещества, были значительно менее радикальными, чем те, что были получены в исследованиях на мышах. [144] По этой причине исследования, связывающие воздействие с низкой массой тела при рождении, можно считать неубедительными. [144] Воздействие PFOA на датскую популяцию в целом не было связано с повышенным риском рака простаты , мочевого пузыря , поджелудочной железы или печени . [145] Уровни PFOA у матери не были связаны с повышенным риском госпитализации потомства из-за инфекционных заболеваний, [146] поведенческих и двигательных проблем координации, [147] или задержек в достижении основных этапов развития. [148]
В 2010 году три члена C8 Science Panel [149] опубликовали обзор эпидемиологических данных о воздействии PFOA в Environmental Health Perspectives . [127] Недостаточно доказательств, чтобы сделать вывод о том, что PFOA вызывает неблагоприятные последствия для здоровья людей, но существуют последовательные доказательства связи с более высоким уровнем холестерина и мочевой кислоты. Неизвестно, приводят ли эти потенциальные эффекты к увеличению сердечно-сосудистых заболеваний . [150] Дальнейшие данные по когорте из 69 030 членов [151] , которые изучаются группой, планируется опубликовать до 2012 года. [152] [ устаревший источник ] Эпидемиологическое исследование 2011 года продемонстрировало «вероятную связь» между PFOA и раком почек, раком яичек, заболеванием щитовидной железы, высоким уровнем холестерина, преэклампсией и язвенным колитом. [13] [153]
Врожденные дефекты лица, эффект, наблюдаемый у потомства крыс, наблюдались у детей двух из семи женщин-сотрудниц DuPont на предприятии в Вашингтоне с 1979 по 1981 год. [29] [154] Баки Бейли — один из пострадавших; однако DuPont не несет никакой ответственности за токсичность PFOA. [155] Хотя 3M отправила DuPont результаты исследования, которое показало врожденные дефекты у крыс, которым вводили PFOA, и DuPont перевела женщин из цеха по производству тефлона, [29] последующие испытания на животных привели DuPont к выводу, что репродуктивного риска для женщин нет, и они были возвращены на производственный участок. [156] Однако данные, опубликованные в марте 2009 года по сообществу вокруг завода DuPont в Вашингтоне, показали «скромное, неточное указание на повышение риска... выше 90-го процентиля... на основе 12 случаев в самой верхней категории», что было сочтено «наводящим на мысль о возможной связи» между воздействием ПФОК и врожденными дефектами. [157] [158]
В 2015 году ПФОК была предложена для включения в Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях , а 10 мая 2019 года ПФОК, ее соли и родственные ПФОК соединения были добавлены Конференцией Сторон в Приложение А Стокгольмской конвенции. [159] Несколько сотен солей и прекурсоров ПФОК подпадают под действие ограничения. [160] [161] Осталось несколько конкретных исключений. Среди них — ограниченное по времени исключение для ПФОК в огнетушащей пене.
Компания DuPont использовала PFOA на своем заводе в Вашингтоне более 50 лет. Местные жители подали в суд на компанию DuPont в августе 2001 года и заявили, что компания DuPont выпустила PFOA сверх установленной для сообщества нормы в 1 часть на миллиард, что привело к снижению стоимости имущества и повышению риска заболеваний. [29] Класс был сертифицирован судьей окружного суда Вуда Джорджем У. Хиллом. [162] В рамках урегулирования компания DuPont оплатила анализы крови и медицинские обследования жителей, предположительно пострадавших. [163] В исследовании приняли участие 69 030 человек, которое было рассмотрено тремя эпидемиологами — научной группой C8 — для определения возможных последствий для здоровья в результате воздействия.
13 декабря 2005 года компания DuPont объявила о соглашении с Агентством по охране окружающей среды, в соответствии с которым компания DuPont выплатит 10,25 млн долларов США штрафа и дополнительно 6,25 млн долларов США за два дополнительных экологических проекта без признания какой-либо ответственности. [164]
30 сентября 2008 года главный судья Джозеф Р. Гудвин из Окружного суда Соединенных Штатов по Южному округу Западной Вирджинии отклонил сертификацию группы жителей Паркерсбурга, подвергшихся воздействию ПФОК с объекта DuPont, поскольку они не «продемонстрировали общие индивидуальные травмы, необходимые для сертификации группового иска». [165] 28 сентября 2009 года судья Гудвин отклонил иски этих жителей, за исключением медицинского наблюдения. [162] [166] К 2015 году более трех тысяч истцов подали иски о причинении вреда здоровью против DuPont. [13] В 2017 году DuPont достигла денежного урегулирования в размере 670,7 млн долларов [167], связанного с 3550 исками о причинении вреда здоровью, связанными с загрязнением питьевой воды ПФОК в районе Паркерсбурга. Chemours, которая была выделена из DuPont в 2015 году, согласилась выплатить половину урегулирования. Обе компании отрицают какие-либо правонарушения.
В 2002 году группа токсикологов, включая нескольких из Агентства по охране окружающей среды, предложила уровень в 150 ppb для питьевой воды в загрязненной PFOA зоне вокруг завода DuPont's Washington Works. Этот первоначально предложенный уровень был намного выше любой известной концентрации в окружающей среде [46] и был более чем в 2000 раз выше уровня, на котором EPA в конечном итоге остановилось для рекомендаций по охране здоровья питьевой воды.
В июле 2004 года Агентство по охране окружающей среды подало иск против DuPont, утверждая, что имело место «широкомасштабное загрязнение» PFOA вблизи завода в Паркерсбурге, Западная Вирджиния «на уровнях, превышающих рекомендации компании по воздействию на население»; в иске также утверждалось, что «DuPont — в течение 20 лет — неоднократно не предоставляла информацию о побочных эффектах (в частности, информацию об изменениях ферментов печени и врожденных дефектах у потомства женщин-работниц Паркерсбурга)». [29]
В октябре 2005 года было опубликовано исследование USFDA, в котором были выявлены ПФОК и химические вещества-предшественники ПФОК в контактирующих с пищевыми продуктами и изделиях из ПТФЭ . [88]
25 января 2006 года Агентство по охране окружающей среды объявило о добровольной программе с несколькими химическими компаниями по сокращению выбросов ПФОК и прекурсоров ПФОК к 2015 году. [168]
15 февраля 2005 года Научный консультативный совет Агентства по охране окружающей среды (SAB) проголосовал за рекомендацию считать PFOA «вероятным канцерогеном для человека ». [169]
26 мая 2006 года SAB Агентства по охране окружающей среды направил письмо администратору Стивену Л. Джонсону . Три четверти советников посчитали, что более сильное описание «вероятно канцерогенное» было оправданным, в отличие от собственного описания опасности PFOA Агентства по охране окружающей среды: «предполагаемые доказательства канцерогенности, но недостаточные для оценки канцерогенного потенциала для человека». [170]
21 ноября 2006 года EPA приказало DuPont предложить альтернативную питьевую воду или очистку для государственных или частных водопользователей, проживающих вблизи завода DuPont в Вашингтоне (и в Огайо), если уровень ПФОК, обнаруженный в питьевой воде, равен или превышает 0,5 частей на миллиард. Эта мера резко снизила предыдущий уровень действия в 150 частей на миллиард, который был установлен в марте 2002 года. [171]
Согласно статье в журнале Environmental Science & Technology Online от 23 мая 2007 года, Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США продолжает исследования относительно бумаги, контактирующей с пищевыми продуктами, как потенциального источника ПФОК для человека. [72]
В ноябре 2007 года Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) опубликовали данные о концентрациях ПФОК, сравнив образцы NHANES за 1999–2000 годы с образцами за 2003–2004 годы . [64]
15 января 2009 года Агентство по охране окружающей среды установило временный рекомендуемый уровень содержания в питьевой воде 0,4 ppb. [99]
19 мая 2016 года EPA снизило рекомендуемый уровень содержания ПФОК и ПФОС в питьевой воде до 0,07 ppb. [172] В июне 2022 года агентство выпустило обновленные рекомендации, в которых говорилось, что «некоторые негативные последствия для здоровья могут возникнуть при концентрациях ПФОК или ПФОС в воде, близких к нулю и ниже возможностей EPA обнаружить их в настоящее время». EPA также выпустило новые рекомендации для здоровья в отношении GenX и ПФБС . [173]
В октябре 2021 года Агентство по охране окружающей среды предложило обозначить ПФОА и ПФОС как опасные вещества в своей Стратегической дорожной карте по ПФАС. [174] [175] В сентябре 2022 года Агентство по охране окружающей среды предложило обозначить их как опасные вещества в соответствии с Законом о всеобъемлющем экологическом реагировании, компенсации и ответственности Суперфонда 1980 года (CERCLA).
В марте 2023 года Агентство по охране окружающей среды опубликовало предлагаемое правило для систем общественного водоснабжения, охватывающее ПФОК и пять других химических веществ ПФАС. [176] [177]
В 2007 году Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Джерси (NJDEP) объявил, что обнаружил PFOA в «повышенных концентрациях в питьевой воде системы вблизи огромного химического завода компании DuPont Chambers Works ». [178]
В 2018 году штат опубликовал стандарт питьевой воды для PFNA. Общественные системы водоснабжения в Нью-Джерси должны соответствовать стандарту максимального уровня загрязнения (MCL) в 13 ppt. [108] [179]
В 2019 году Нью-Джерси подал иски против владельцев двух заводов, которые производили ПФАС (завод Chambers Works и завод Parlin в Сэйревилле ), и двух заводов, которые были привлечены к ответственности за загрязнение воды другими химикатами. Упомянутые компании — DuPont, Chemours и 3M. [180]
В 2020 году NJDEP установил стандарт PFOA на уровне 14 ppt и стандарт PFOS на уровне 13 ppt. [107]
В 2018 году Департамент здравоохранения штата Нью-Йорк принял стандарты питьевой воды в размере 10 ppt для PFOA и 10 ppt для PFOS, которые вступили в силу в 2019 году после периода общественного обсуждения. [109]
В ноябре 2017 года была создана Группа реагирования на PFAS (MPART) Мичигана для решения растущих проблем загрязнения после того, как были выявлены многочисленные участки, загрязненные PFAS. MPART — это межведомственная группа, которой поручено расследование участков и источников загрязнения PFAS в штате, защита питьевой воды, улучшение межведомственной коммуникации и информирование общественности. [181]
В январе 2018 года Мичиган установил юридически обязательный уровень очистки грунтовых вод в 70 ppt как для PFOA, так и для PFOS. Также были созданы два научных консультативных комитета, которые присоединились к MPART для «координации и обзора медицинского и экологического здоровья, науки о PFAS и разработки рекомендаций на основе фактических данных». [182]
В августе 2020 года Департамент окружающей среды, Великих озер и энергетики штата Мичиган принял более строгие стандарты питьевой воды в форме MCL , снизив допустимые уровни с обязательных уровней очистки грунтовых вод 2018 года в 70 ppt до 8 ppt для PFOA и 16 ppt для PFOS, а также добавив MCL для 5 ранее нерегулируемых соединений PFAS: PFNA, PFHxA , PFHxS , PFBS и HFPO-DA . [183] [184]
В 2007 году Департамент здравоохранения Миннесоты снизил свою санитарную норму содержания ПФОК в питьевой воде с 1,0 ppb до 0,5 ppb [185] , где «источниками являются захороненные промышленные отходы с завода-изготовителя компании 3M». [178]
Отходы, загрязненные ПФОА, были включены в почвоулучшитель и распространены на сельскохозяйственных землях в Германии, что привело к загрязнению питьевой воды ПФОА до 0,519 частей на миллиард . [186] [187] Федеральное агентство по охране окружающей среды Германии выпустило руководящие принципы для суммы концентраций ПФОА и ПФОС в питьевой воде: 0,1 частей на миллиард для предосторожности и 0,3 частей на миллиард для порогового значения. [123] Было обнаружено, что у жителей уровень сыворотки ПФОА был в 6–8 раз выше, чем у немцев, не подвергавшихся воздействию, при этом средние концентрации ПФОА находились в диапазоне 22–27 частей на миллиард. [50] Экспертная группа пришла к выводу, что «концентрации были сочтены слишком низкими, чтобы вызвать явные неблагоприятные последствия для здоровья у подвергшегося воздействию населения». [123]
В Нидерландах после вопросов членов парламента министр охраны окружающей среды приказал провести исследование потенциального воздействия PFOA на людей, живущих в непосредственной близости от завода DuPont в Дордрехте . Отчет был опубликован в марте 2016 года и пришел к выводу, что «до 2002 года жители подвергались воздействию уровней PFOA, при которых нельзя было исключить воздействие на здоровье». [188] В результате этого правительство заказало несколько дополнительных исследований, включая анализы крови и измерения в питьевой воде.
PFOA была идентифицирована как вещество PBT в ЕС в 2013 году. Затем она была включена в список веществ, вызывающих особую обеспокоенность . В 2017 году PFOA, ее соли и вещества, родственные PFOA, были добавлены в приложение XVII (ограничение) Регламента REACH . [189]
ЕС принял список PFOA в Приложении A Стокгольмской конвенции с Делегированным постановлением Комиссии (ЕС) 2020/784 от 8 апреля 2020 года и ввел предельное значение 0,025 мг/кг для PFOA, включая ее соли, и 1 мг/кг для отдельных соединений, связанных с PFOA, или комбинации этих соединений. [190] Они также включили некоторые конкретные исключения. Среди них - ограниченное по времени исключение для PFOA в огнетушащей пене.
10 августа 2016 года австралийский спонсор судебных разбирательств IMF Bentham объявил о соглашении о финансировании группового иска, возглавляемого юридической фирмой Gadens против Министерства обороны Австралии за экономические потери домовладельцев, рыбаков и фермеров, возникшие в результате использования водной пленкообразующей пены (содержащей PFOA) на базе RAAF Williamtown . [191]
{{cite news}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite conference}}
: CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: другие ( ссылка )