Sustancias per y polifluoroalquilo

Clase de compuestos químicos perfluorados

Las sustancias per y polifluoroalquilo ( PFAS , también sustancias alquiladas perfluoradas ) son compuestos químicos organofluorados sintéticos que tienen múltiples átomos de flúor unidos a una cadena de alquilo . Como tales, contienen al menos un resto perfluoroalquilo , –C _n F _2n -. ^{[1] [2]} La OCDE define los PFAS de la siguiente manera: ^[3]

Los PFAS se definen como sustancias fluoradas que contienen al menos un átomo de carbono de metilo o metileno totalmente fluorado (sin ningún átomo de H / Cl / Br / I unido a él), es decir, con algunas excepciones, cualquier sustancia química con al menos un grupo metilo perfluorado (–CF ₃ ) o un grupo metileno perfluorado (–CF ₂ -) es un PFAS.

Según la OCDE , existen al menos 4730 PFAS diferentes con al menos tres carbonos perfluorados. ^[4] Una base de datos de toxicidad de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), DSSTox, incluso enumera 8163 PFAS. ^[5] Un subgrupo, los tensioactivos fluorados o tensioactivos fluorados , tienen una fluorado “cola” y una hidrófila “cabeza” y por lo tanto son agentes tensioactivos . Son más eficaces para reducir la tensión superficial del agua que los tensioactivos de hidrocarburos comparables . Incluyen los ácidos perfluorosulfónicos como el ácido perfluorooctanosulfónico(PFOS) y los ácidos perfluorocarboxílicos como el ácido perfluorooctanoico (PFOA).

Se sabe que el PFOS, el PFOA y otros PFAS persisten en el medio ambiente y se describen comúnmente como contaminantes orgánicos persistentes , también conocidos como "productos químicos permanentes". Se han detectado residuos ^{[ desambiguación necesaria ]} en humanos y vida silvestre, ^[6] con problemas de salud que han dado lugar a litigios. En 2021, Maine se convirtió en el primer estado de EE. UU. En prohibir estos compuestos en todos los productos para 2030, excepto en los casos que se consideran "actualmente inevitables". ^[7]

Estructura esquelética del PFOS, un fluorotensioactivo eficaz y bioacumulativo

Modelo de llenado de espacio de PFOS

Propiedades físicas y químicas de los fluorotensioactivos

Los fluorotensioactivos pueden reducir la tensión superficial del agua a la mitad de lo que se puede lograr mediante el uso de tensioactivos de hidrocarburos. ^[8] Esta capacidad se debe a la naturaleza lipofóbica de los fluorocarbonos, ya que los fluorotensioactivos tienden a concentrarse en la interfaz líquido-aire . ^[9] No son tan susceptibles a la fuerza de dispersión de Londres , un factor que contribuye a la lipofilia , porque la electronegatividad del flúor reduce la polarizabilidad.de la superficie molecular fluorada de los tensioactivos. Por lo tanto, las interacciones atractivas resultantes de los "dipolos fugaces" se reducen, en comparación con los tensioactivos de hidrocarburos. Los tensioactivos fluorados son más estables y aptos para condiciones adversas que los tensioactivos de hidrocarburos debido a la estabilidad del enlace carbono-flúor . Asimismo, los tensioactivos perfluorados persisten en el medio ambiente por ese motivo. ^[6]

El repelente al agua duradero que contiene flúor hace que una tela sea resistente al agua.

Papel económico

Los PFAS desempeñan un papel económico clave para empresas como DuPont , 3M y WL Gore & Associates porque se utilizan en la polimerización en emulsión para producir fluoropolímeros . Tienen dos mercados principales: un mercado anual de $ 1 mil millones para uso en repelentes de manchas y un mercado anual de $ 100 millones para uso en pulimentos, pinturas y revestimientos. ^[10]

Preocupaciones por la salud y el medio ambiente

Parte de una serie sobre
Contaminación
Medio ambiente del proyecto Wiki Ecología del proyecto
La contaminación del aire Lluvia ácida Índice de calidad del aire Modelado de dispersión atmosférica Clorofluorocarbono Escape de gas Calina Aire interior Motor de combustión interna Oscurecimiento global Destilación global El agotamiento de la capa de ozono Partículas Contaminante orgánico persistente Niebla tóxica Aerosol Hollín Compuesto orgánico volátil
Contaminación electromagnética Luz Contaminación lumínica ecológica Sobreiluminación Contaminación del espectro radioeléctrico
Contaminación natural Ozono Radio y radón en el medio ambiente Ceniza volcánica Fuego fatuo
La contaminación acústica Transporte Tierra Agua Aire Carril Transporte sustentable Urbano Sonar Mamíferos marinos y sonar Industrial Militar Abstracto Control de ruido
Contaminación por radiación Actínidos Biorremediación Producto de fisión Secuela nuclear Plutonio Envenenamiento Radioactividad Uranio Radiación electromagnética y salud Residuos radiactivos
La contaminación del suelo Contaminación agrícola Herbicidas Residuos de estiércol Plaguicidas La degradación de la tierra Biorremediación Defecación Calentamiento por resistencia eléctrica Valores orientativos Fitorremediación
Contaminación por residuos sólidos Residuos biodegradables Residuos marrones Residuos electrónicos Reciclaje de baterías Desechos alimentarios Basura orgánica Residuos peligrosos Residuos biomédicos Desperdicio químico Residuos de la construcción Envenenamiento por plomo envenenamiento por mercurio Residuos tóxicos Residuos industriales Fundición de plomo Basura Minería Minería de carbón Minería de oro Minería de superficie Minería de aguas profundas Residuos mineros Minería de uranio Residuos sólidos urbanos Basura Nanomateriales Contaminación plástica Microplásticos Residuos de envases Residuos posconsumo Gestión de residuos Relleno sanitario Tratamiento térmico
Contaminación espacial Satélite
Contaminación térmica Isla de calor urbano
Contaminación visual Viaje aéreo Desorden (publicidad) Señales de tráfico Líneas de alta tensión Vandalismo
La contaminación del agua Aguas residuales agrícolas Enfermedades Eutrofización Agua contra incendios Agua dulce Agua subterránea Hipoxia Aguas residuales industriales Marina escombros Vigilancia Contaminación por nutrientes Acidificación oceánica Derrame de petróleo Productos farmacéuticos Tanques septicos Aguas residuales Tanques septicos Letrina de pozo Transporte Estancamiento Agua azufrada Escorrentía superficial Turbiedad Escorrentía urbana Calidad del agua
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Problemas de salud humana asociados con los PFAS

En su introducción en la década de 1940, las sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) se consideraron moléculas inertes ya que carecían de un grupo químicamente activo. ^{[11] [12]} De hecho, los primeros estudios ocupacionales revelaron niveles elevados de fluoroquímicos, incluidos PFOS y PFOA, en la sangre de los trabajadores industriales expuestos, pero no citaron efectos nocivos para la salud. ^{[13] [14]} Estos resultados fueron consistentes con las concentraciones séricas medidas de PFOS y PFOA en trabajadores de plantas 3M que varían de 0.04 a 10.06 ppm y 0.01-12.70 ppm respectivamente, muy por debajo de los niveles tóxicos y cancerígenos citados en estudios con animales. ^[14] Sin embargo, dada la propiedad "eternamente química" de los PFAS (eliminación del suerovida media de 4 a 5 años) y la contaminación ambiental generalizada, se ha demostrado que las moléculas se acumulan en los seres humanos hasta tal punto que se han producido efectos adversos para la salud. ^[11]

Efectos de la exposición a los PFAS en la salud humana ^{[15] [16] [17] [18] [19] [20]}

En 2021, la defensora del consumidor Erin Brockovich escribió sobre la investigación de la epidemióloga Shanna Swan, de la Facultad de Medicina de Icahn , que vinculaba los químicos que alteran las hormonas, incluido el PFAS, con una rápida disminución de la fertilidad humana. ^{[21] [22]}

Los estudios epidemiológicos más completos que relacionan los efectos adversos ^{[ vagos ] en} la salud humana con los PFAS, en particular el PFOA, provienen del Panel Científico C8. ^[23] El panel se formó como parte de una contingencia a una demanda colectiva presentada por comunidades en el valle del río Ohio contra DuPont en respuesta al vertedero y vertido de aguas residuales de material cargado de PFAS de la Planta de Obras de Washington de West Virginia. ^[24] El panel midió la concentración sérica de PFOA (también conocido como C8) en 69.000 personas de los alrededores de la planta Washington Works de DuPont y encontró una concentración media de 83,0 ng / ml, en comparación con 4 ng / ml en una población estándar de estadounidenses. ^[25]A partir de este panel, se determinaron 35 estudios que investigaban los vínculos probables ^{[ vagos ]} entre la concentración elevada de C8 en sangre y los resultados de salud específicos mediante medidas de asociación y se resumen a continuación.

Enlaces probables ^{[ vagos ]} a problemas de salud identificados por el Panel Científico C8

Resultados de salud	Referencia
Hipercolesterolemia	http://www.c8sciencepanel.org/pdfs/Probable_Link_C8_Heart_Disease_29Oct2012.pdf
Colitis ulcerosa	http://www.c8sciencepanel.org/pdfs/Probable_Link_C8_Autoimmune_Disease_30Jul2012.pdf
Enfermedad de tiroides	http://www.c8sciencepanel.org/pdfs/Probable_Link_C8_Thyroid_30Jul2012.pdf
Cancer testicular	http://www.c8sciencepanel.org/pdfs/Probable_Link_C8_Cancer_16April2012_v2.pdf
Cancer de RIÑON	http://www.c8sciencepanel.org/pdfs/Probable_Link_C8_Cancer_16April2012_v2.pdf
Hipertensión y preeclampsia inducidas por el embarazo	http://www.c8sciencepanel.org/pdfs/Probable_Link_C8_PIH_5Dec2011.pdf

Mecanismos propuestos de resultados de salud adversos relacionados con PFAS

Hipercolesterolemia

Los estudios en animales en la década de 1990 y principios de la de 2000 se dirigieron principalmente a investigar el efecto de dos PFAS de cadena larga ampliamente utilizados, el ácido perfluorooctano (PFOA, C8) y el ácido perfluorooctano sulfónico (PFOS, C8), sobre la proliferación de peroxisomas en hígados de rata. ^[26] Estos estudios determinaron que el PFOA y el PFOS actuaban como agonistas del receptor activado por el proliferador de peroxisomas (PPAR) , aumentando el metabolismo de los lípidos. ^[26] Se observa una respuesta paradójica en humanos donde los niveles elevados de PFOS se asociaron significativamente con el colesterol total y el colesterol LDL elevados ^{[ vagos ]} , destacando la expresión de PPAR significativamente reducida y aludiendo a las vías independientes de PPAR que predominan sobre el metabolismo de los lípidosen humanos en comparación con roedores. ^[27]

Colitis ulcerosa

Se ha demostrado que el PFOA y el PFOS alteran significativamente las respuestas inmunes e inflamatorias en especies humanas y animales. En particular, se ha demostrado que la IgA , IgE (solo en mujeres) y la proteína C reactiva disminuyen, mientras que los anticuerpos antinucleares aumentan a medida que aumentan las concentraciones séricas de PFOA. ^[28] Estas variaciones de citocinas aluden a aberraciones de la respuesta inmune que resultan en autoinmunidad . Un mecanismo propuesto es un cambio hacia los macrófagos M2 antiinflamatorios y / o la respuesta T-helper (TH2) en el tejido epitelial intestinal que permite bacterias reductoras de sulfatofloreciendo. Se obtienen niveles elevados de sulfuro de hidrógeno que reducen la beta-oxidación y, por lo tanto, la producción de nutrientes, lo que conduce a una ruptura de la barrera epitelial del colon. ^[29]

Enfermedad de tiroides

El hipotiroidismo es la anomalía tiroidea más común asociada con la exposición ^{[ vaga ] al} PFAS. ^[30] Se ha demostrado que los PFAS disminuyen la peroxidasa tiroidea , lo que resulta en una disminución de la producción y activación de hormonas tiroideas in vivo. ^[31] Otros mecanismos propuestos incluyen alteraciones en la señalización, metabolismo y excreción de la hormona tiroidea, así como en la función del receptor de la hormona nuclear. ^[30]

Cáncer

Los estudios en ratas que investigan la carcinogenicidad de los PFAS informaron una correlación significativa con los adenomas hepáticos , los tumores de células de Leydig de los testículos y los tumores de células acinares pancreáticas y el consumo de PFOA en la dieta. ^[31] Naturalmente, el Panel Científico C8 investigó la posible relación entre la exposición al PFAS y estos tres tipos de cáncer, así como otros 18 tipos de cáncer en sus estudios epidemiológicos. Contrariamente a los estudios en animales, los estudios C8 no encontraron un vínculo probable ^{[ vago ]} entre la exposición elevada a C8 y los adenomas hepáticos o los tumores de células acinares pancreáticas; sin embargo, un vínculo probable ^{[ vago ]}se encontró con respecto al cáncer de testículo y riñón. ^[32] Se han propuesto dos mecanismos por los cuales el PFOA podría causar tumores de células de Leydig. Ambos mecanismos comienzan proponiendo que la exposición a PROA da como resultado un aumento de la activación de PPAR alfa en el hígado, lo que aumenta la concentración de aromatasa hepática y los niveles de estrógeno sérico subsiguientes . Los mecanismos ahora divergen, con una vía que sugiere que los niveles elevados de estradiol aumentan el factor de crecimiento tisular alfa (TGF alfa), lo que provoca la proliferación de células de Leydig. La otra vía sugiere que la aromatización de testosterona a estradiol reduce los niveles de testosterona sérica resultando en una mayor liberación dehormona luteinizante (LH) de la glándula pituitaria que resulta directamente en la tumorgénesis de células de Leydig. ^[33] Aún no se ha propuesto un mecanismo para explicar cómo el cáncer de riñón podría ser causado por la exposición al C8, ya que ningún estudio in vivo en animales ha podido modelar este resultado epidemiológico. ^[34]

Hipertensión y preeclampsia inducidas por el embarazo

La hipertensión inducida por el embarazo se diagnostica cuando la presión arterial sistólica (PAS) materna supera los 140 mmHg o la presión arterial diastólica (PAD) supera los 90 mmHg después de las 20 semanas de gestación . ^[35] Los criterios de diagnóstico son los mismos para la preeclampsia que para la hipertensión inducida por el embarazo; sin embargo, también confiere proteinuria . Los mecanismos por los cuales la hipertensión inducida por el embarazo y la preeclampsia podrían ser causadas por la exposición al PFAS han permanecido esquivos y son en gran medida especulativos hasta la fecha. Un mecanismo propuesto destaca las alteraciones en la función inmunológica que conducen a la interrupción de la placentación , específicamente en lo que respecta a las células asesinas naturales (NK).infiltración de la placenta para facilitar la integración trofoblástica con el suministro de sangre placentaria. ^[36] Otro mecanismo se refiere al agonismo de los PPAR que contribuyen a alteraciones en los niveles de colesterol , triglicéridos y ácido úrico que pueden conducir a inflamación vascular y presión arterial elevada. ^[36]

Otros resultados de salud adversos que se han atribuido a una exposición elevada a PFAS pero que no se encontró que fueran vínculos probables ^{[ vagos ]} en los estudios de C8 son la disminución de la respuesta de anticuerpos a las vacunas, el asma , la disminución del desarrollo de las glándulas mamarias , el bajo peso al nacer (-0,7 oz por 1 ng / ml de aumento en el nivel de PFOA o PFOS en sangre), disminución de la densidad mineral ósea y anomalías del desarrollo neurológico . ^{[37] [38] [39]}

Se descubrió que los costes anuales totales relacionados con la salud asociados con la exposición humana a los PFAS eran de al menos 52 000 a 84 000 millones de euros en los países del EEE . ^[40] Los costes anuales agregados que cubren el control medioambiental, el seguimiento donde se encuentra la contaminación, el tratamiento del agua, la rehabilitación del suelo y la evaluación de la salud ascienden a un total de 821 millones de euros a 170 000 millones de euros en el EEE más Suiza. ^[40]

Preocupaciones ambientales

Productos químicos para siempre

Los fluorotensioactivos como el ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS), el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el ácido perfluorononanoico (PFNA) han llamado la atención de los organismos reguladores debido a su persistencia, toxicidad y presencia generalizada en la sangre de la población general ^{[41] [42]} y vida salvaje. En 2009, los PFAS se incluyeron como contaminantes orgánicos persistentes en el Convenio de Estocolmo , debido a su naturaleza ubicua, persistente, bioacumulativa y tóxica . ^{[43] [44]} Las sustancias químicas PFAS fueron denominadas "Forever Chemicals" después de un artículo de opinión de 2018. ^[45]El sobrenombre se derivó de la combinación de los dos atributos dominantes de esta clase de productos químicos: 1) los productos químicos PFAS se caracterizan por una columna vertebral de carbono-flúor (CF) (el "FC" en "Forever Chemicals"); y 2) el enlace carbono-flúor es uno de los enlaces más fuertes en la química orgánica, lo que le da a estos químicos una vida media ambiental extremadamente larga (el "Forever" en "Forever Chemicals"). El nombre de Forever Chemicals ahora se usa comúnmente en los medios de comunicación además del nombre más técnico de sustancias alquilo perfluoradas y polifluoradas, o PFAS. ^{[46] [47] [48] [49]}Su producción ha sido regulada o eliminada por fabricantes, como 3M, DuPont, Daikin y Miteni en EE. UU., Japón y Europa. En 2006, 3M reemplazó el PFOS y el PFOA por PFAS de cadena corta, como el ácido perfluorohexanoico (PFHxA), el ácido perfluorobutanosulfónico ^[10] y el sulfonato de perfluorobutano (PFBS). Los fluorotensioactivos más cortos pueden ser menos propensos a acumularse en los mamíferos; ^[10] todavía existe la preocupación de que puedan ser dañinos tanto para los seres humanos, ^{[50] [51] [52]} como para el medio ambiente en general. ^[53] La mayoría de los PFAS no están cubiertos por la legislación europea o están excluidos de las obligaciones de registro en virtud de REACH (que es la legislación europea sobre productos químicos emblemática). ^[54]Se han detectado varios PFAS en agua potable ^[55], aguas residuales municipales ^[56] y lixiviados de vertederos ^{[57] en} todo el mundo.

Australia

En 2017, el programa de actualidad de ABC Four Corners informó que el almacenamiento y uso de espumas para combatir incendios que contienen surfactantes perfluorados en las instalaciones de la Fuerza de Defensa Australiana en Australia había contaminado los recursos hídricos cercanos. ^[58] En 2019, continuaron los esfuerzos de remediación en RAAF Base Tindal y la ciudad adyacente de Katherine. ^[59]

Canadá

Aunque los PFAS no se fabrican en Canadá, pueden estar presentes en bienes y productos importados. En 2008, Canadá prohibió la importación, venta o uso de PFOS o productos que contienen PFOS, con algunas excepciones para productos utilizados en la extinción de incendios, en el ejército y en algunas formas de tinta y soportes fotográficos. ^[60]

Health Canada ha publicado pautas para el agua potable para concentraciones máximas de PFOS y PFOA. Las pautas se establecieron para proteger la salud de los canadienses, incluidos los niños, durante la exposición de por vida a estas sustancias. La concentración máxima permitida de PFOS según las directrices es de 0,0002 miligramos por litro. La concentración máxima permitida de PFOA es de 0,0006 miligramos por litro. ^[61]

Reino Unido

Aunque se reconoce que también pueden causar enfermedades, por ejemplo, a través de la absorción a través del agua potable, las empresas de agua del Reino Unido no realizan pruebas de PFAS. ^[62]

Estados Unidos

En productos

Ciertos PFAS ya no se fabrican en los Estados Unidos, como resultado de la eliminación gradual, incluido el Programa de administración de PFOA , en el que ocho importantes fabricantes de productos químicos acordaron eliminar el uso de PFOA y productos químicos relacionados con el PFOA en sus productos y como emisiones de sus productos. instalaciones. ^[63] Aunque el PFOA y el PFOS ya no se fabrican en los Estados Unidos, todavía se producen a nivel internacional y se importan a los Estados Unidos en bienes de consumo como alfombras, cuero y prendas de vestir, textiles, papel y embalaje, revestimientos, caucho y plásticos. . ^[64]

En 2020, los fabricantes y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) anunciaron un acuerdo para eliminar algunos tipos de PFAS que se utilizan en el envasado de alimentos para 2024. ^[65]

Los PFAS también son utilizados por las principales empresas de la industria cosmética en una amplia gama de cosméticos , que incluyen lápiz labial , delineador de ojos , rímel , base , corrector , bálsamo labial , rubor , esmalte de uñas y otros productos similares. Un estudio de 2021 probó 231 productos de maquillaje y cuidado personal y encontró flúor orgánico, un indicador de PFAS, en más de la mitad de las muestras. Los niveles altos de flúor se identificaron con mayor frecuencia en rímel a prueba de agua (82% de las marcas probadas), bases (63%) y lápiz labial líquido (62%). ^{[66] [67]}En cada producto se encontraron hasta 13 tipos de compuestos PFAS individuales. ^[66] Dado que los compuestos de PFAS son altamente móviles, se absorben fácilmente a través de la piel humana y los conductos lagrimales , y estos productos en los labios a menudo se ingieren sin saberlo. Los fabricantes a menudo no etiquetan sus productos como que contienen PFAS, lo que dificulta que los consumidores de cosméticos eviten los productos que contienen PFAS. ^[68] En respuesta, los senadores Susan Collins de Maine y Richard Blumenthal de Connecticut propusieron la Ley No PFAS en Cosméticos en el Senado de los Estados Unidos . ^[69] También se introdujo en elCámara de Representantes de los Estados Unidos por la representante de Michigan Debbie Dingell . ^[70]

Sitios contaminados y agua potable

Se estima que hay 26,000 sitios contaminados con PFAS en los Estados Unidos, y los científicos han estimado que al menos seis millones de estadounidenses tienen agua potable contaminada con PFAS por encima de los límites de seguridad existentes recomendados por la EPA. ^{[71] [72]}

La EPA publicó avisos sanitarios de agua potable no exigibles para PFOA y PFOS en 2016. ^{[73] [74]} En marzo de 2021, la EPA anunció que desarrollará normas nacionales de agua potable para PFOA y PFOS. ^{[75] La} EPA también propuso que las empresas de agua potable comiencen a realizar un seguimiento de 29 compuestos PFAS. La agencia usaría los datos de monitoreo para posiblemente desarrollar regulaciones adicionales. ^{[76] [77]}

Michigan

Lanzado en 2017, el Equipo de Respuesta de Acción de PFAS de Michigan (MPART) es el primer equipo de acción de múltiples agencias de este tipo en la nación. Las agencias que representan la salud, el medio ambiente y otras ramas del gobierno estatal se han unido para investigar las fuentes y ubicaciones de la contaminación por PFAS en el estado, tomar medidas para proteger el agua potable de las personas y mantener informado al público. ^[78]

Varias partes analizan el agua subterránea en ubicaciones en todo el estado para garantizar la seguridad, el cumplimiento de las reglamentaciones y para detectar y solucionar problemas potenciales de manera proactiva. En 2010, el Departamento de Calidad Ambiental de Michigan (MDEQ) descubrió niveles de PFAS en pozos de monitoreo de agua subterránea en la antigua Base de la Fuerza Aérea de Wurtsmith . A medida que se dispuso de información adicional procedente de otras pruebas nacionales, Michigan amplió sus investigaciones a otros lugares donde se utilizaban potencialmente compuestos de PFAS. ^[78]

En 2018, la División de Remediación y Reurbanización (RRD) del MDEQ estableció criterios de limpieza para el agua subterránea utilizada como agua potable de 70 ppt de PFOA y PFOS, individualmente o combinados. El personal de RRD es responsable de implementar estos criterios como parte de sus esfuerzos continuos para limpiar los sitios de contaminación ambiental. El personal de RRD son los investigadores principales en la mayoría de los sitios de PFAS en el sitio web de MPART y también llevan a cabo actividades de respuesta provisional, como coordinar las instalaciones de agua embotellada o filtros con los departamentos de salud locales en los sitios bajo investigación o con preocupaciones conocidas de PFAS. La mayor parte del muestreo de agua subterránea en sitios PFAS bajo la dirección de RRD es realizado por contratistas familiarizados con las técnicas de muestreo PFAS. El RRD también cuenta con una Unidad de Servicios Geológicos,con personal que instala pozos de monitoreo y también está bien versado en técnicas de muestreo PFAS.^[78]

El MDEQ ha estado realizando limpieza ambiental de contaminantes regulados durante décadas. Debido a la naturaleza evolutiva de las regulaciones de PFAS a medida que se dispone de nueva ciencia, el RRD está evaluando la necesidad de muestreo regular de PFAS en los sitios Superfund y está incluyendo una evaluación de las necesidades de muestreo de PFAS como parte de una revisión de Evaluación Ambiental de Línea Base. ^[78]

A principios de este año, el RRD compró equipo de laboratorio que permitirá al Laboratorio Ambiental MDEQ realizar análisis de ciertas muestras de PFAS. (Actualmente, la mayoría de las muestras se envían a uno de los pocos laboratorios del país que realizan análisis PFAS, en California, aunque los laboratorios privados en otras partes del país, incluido Michigan, están comenzando a ofrecer estos servicios). A partir de agosto de 2018, RRD ha contratado personal adicional para trabajar en el desarrollo de la metodología y realizar análisis de PFAS. ^[78]

Minnesota

En febrero de 2018, 3M resolvió una demanda por $ 850 millones relacionada con agua potable contaminada en Minnesota. ^[79]

New Jersey

En 2018, el Departamento de Protección Ambiental de Nueva Jersey (NJDEP) publicó un estándar de agua potable para PFNA. Los sistemas públicos de agua en Nueva Jersey deben cumplir con un estándar de nivel máximo de contaminantes (MCL) de 13 ppt. ^{[80] [81]} En 2020, el estado estableció un estándar de PFOA en 14 ppt y un estándar de PFOS en 13 ppt. ^[82]

En 2019, el NJDEP presentó demandas contra los propietarios de dos plantas que habían fabricado PFAS y dos plantas que fueron citadas por contaminación del agua por otros productos químicos. Las empresas citadas son DuPont, Chemours y 3M. ^{[83] El} NJDEP también declaró que cinco empresas son financieramente responsables de la remediación de los productos químicos en todo el estado. Entre las empresas acusadas se encontraban Arkema y Solvay con respecto a una instalación de West Deptford en el condado de Gloucester , donde Arkema fabricaba PFAS, pero Solvay afirma que nunca fabricó PFAS sino que solo manipuló. ^[84] Las empresas negaron responsabilidad y impugnaron la directiva. ^[85]

Demandas colectivas

En octubre de 2018, un bombero de Ohio presentó una demanda colectiva contra varios productores de fluorotensioactivos, incluidas las corporaciones 3M y DuPont , en nombre de todos los residentes de EE. UU. Que puedan tener efectos adversos para la salud por la exposición a los PFAS. ^[86] Cinco empresas de Nueva Jersey fueron declaradas financieramente responsables de la remediación de los productos químicos en todo el estado en una directiva del Departamento de Protección Ambiental de Nueva Jersey en marzo de 2019. ^[85]

En febrero de 2017, DuPont y Chemours (una escisión de DuPont ) acordaron pagar $ 671 millones para resolver demandas derivadas de 3,550 reclamos por lesiones personales relacionadas con la liberación de PFAS de su planta de Parkersburg, West Virginia , en el agua potable de varios miles de residentes. ^[87] Esto fue después de que un panel científico independiente creado por el tribunal, "The C8 Science Panel", encontró un "vínculo probable" entre la exposición al C8 y seis enfermedades: cáncer de riñón y testicular, colitis ulcerosa, enfermedad de la tiroides, hipertensión inducida por el embarazo y colesterol alto. ^[24]

Esta historia se cuenta en la película Dark Waters , estrenada en noviembre de 2019, producida por el actor Mark Ruffalo y dirigida por Todd Haynes . ^[88]

Supresión de información por parte del gobierno corporativo y federal

A partir de la década de 1970, los científicos de 3M descubrieron que el PFOS y el PFOA eran tóxicos para los humanos y documentaban el daño al sistema inmunológico humano . También en la década de 1970, los científicos de 3M descubrieron que estas sustancias se acumulan con el tiempo en el cuerpo humano. Sin embargo, 3M suprimió la revelación de estos hechos al público oa los reguladores. ^[89]

En 2018, el personal de la Casa Blanca y la EPA presionaron a la Agencia de Estados Unidos para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades para que suprimiera un estudio que mostraba que los PFAS eran incluso más peligrosos de lo que se pensaba. ^{[90] [91]}

Contaminación del agua por bases militares de EE. UU.

El agua en y alrededor de al menos 126 bases militares de EE. UU. Ha sido contaminada por altos niveles de PFAS, según un estudio del Departamento de Defensa de EE. UU . De estas, 90 bases informaron contaminación por PFAS que se había extendido al agua potable o al agua subterránea fuera de la base. La sustancia química está relacionada con el cáncer y los defectos de nacimiento. ^[92]

Exposición ocupacional

La exposición ocupacional a los PFAS se produce en numerosas industrias debido al uso generalizado de los PFAS en los productos y como un elemento de los flujos de procesos industriales. ^{[16] Los} PFAS se utilizan de más de 200 formas diferentes en industrias tan diversas como la fabricación de equipos y electrónicos, la producción de plástico y caucho, la producción de alimentos y textiles, y la edificación y construcción. ^[93] La exposición ocupacional a PFAS puede ocurrir en instalaciones de fluoroquímicos que producen PFAS y otras instalaciones de fabricación que utilizan PFAS para procesamiento industrial como la industria del cromado. ^[dieciséis]Los trabajadores que manipulan productos que contienen PFAS también pueden estar expuestos durante su trabajo. Los ejemplos incluyen personas que instalan alfombras que contienen PFAS y muebles de cuero con recubrimientos de PFAS, enceradores de esquí profesionales que usan ceras a base de PFAS y bomberos que usan espuma que contiene PFAS y usan equipo de protección resistente al fuego impregnado con PFAS. ^{[16] [94] [95] [96] [97]}

Las personas que están expuestas a los PFAS a través de su trabajo suelen tener niveles más altos de PFAS en la sangre que la población general. ^{[16] [95] [96] [98] [99]} Además, mientras que la población en general está expuesta a los PFAS a través de la ingestión de alimentos y agua, la exposición ocupacional incluye tanto la ingestión accidental como la exposición por inhalación en entornos donde un PFAS se volatiliza. ^[100] Se ha prestado mayor atención a los riesgos para la salud asociados con la exposición a los PFAS, que pueden afectar el sistema inmunológico, aumentar el colesterol y aumentar el riesgo de cáncer. ^[37] La gravedad de los efectos sobre la salud asociados al PFAS puede variar según la duración de la exposición, el nivel de exposición y el estado de salud. ^[dieciséis]En 2009, en virtud de la decisión SC-4/17, algunos PFAS (ácido perfluorooctano sulfónico, sus sales y fluoruro de perfluorooctano sulfonilo) se incluyeron en el anexo B del Convenio de Estocolmo de 2009 sobre contaminantes orgánicos persistentes , que dictaban propósitos aceptables y exenciones específicas para el uso de productos químicos. . Entre estas exenciones se encuentran numerosos usos en la fabricación, así como en espumas contra incendios.

Técnicos profesionales en cera para esquí

Los técnicos profesionales de cera para esquí están expuestos de manera desproporcionada a los PFAS de la cera deslizante que se usa para recubrir la suela de los esquís para reducir la fricción entre los esquís y la nieve. Durante este proceso, la cera se calienta a 130-220 ° C, lo que libera vapores y compuestos fluorados en el aire. La exposición a los PFAS en aerosol se asocia con edema alveólico, fiebre por vapores de polímeros, disnea grave, disminución de la función pulmonar y síndrome de dificultad respiratoria en las personas expuestas crónicamente. ^[95] En un estudio de 2010, los niveles de PFOA en suero sanguíneo fueron significativamente más altos en los técnicos de cera de esquí en comparación con los niveles de la población general sueca. Los niveles séricos de PFOA en los técnicos de cera para esquí se correlacionaron positivamente con los años de trabajo, lo que sugiere una bioacumulación de PFOA con el tiempo. ^[95]

Trabajadores de manufactura

Las personas que trabajan en plantas de producción de fluoroquímicos y en industrias de fabricación que utilizan PFAS en el proceso industrial pueden estar expuestas a PFAS en el lugar de trabajo. Gran parte de lo que sabemos sobre la exposición a los PFAS y los efectos en la salud comenzó con estudios de vigilancia médica de los trabajadores expuestos a los PFAS en las instalaciones de producción de fluoroquímicos. Estos estudios comenzaron en la década de 1940 y se llevaron a cabo principalmente en plantas de fabricación de EE. UU. Y Europa. Entre las décadas de 1940 y 2000, miles de trabajadores expuestos a PFAS participaron en estudios de investigación que mejoraron la comprensión científica de las vías de exposición, las propiedades toxicocinéticas y los efectos adversos para la salud asociados con la exposición. ^{[13] [101] [102] [14] [103] [104] [105][106] [107] [108] [109] [110] [111]}

El primer estudio de investigación que reportó niveles elevados de flúor orgánico en la sangre de trabajadores fluoroquímicos se publicó en 1980. ^[13] Este estudio estableció la inhalación como una ruta potencial de exposición ocupacional al PFAS al informar niveles mensurables de flúor orgánico en muestras de aire en la instalación. ^{[13] Los} trabajadores de las instalaciones de producción de fluoroquímicos tienen niveles más altos de PFOA y PFOS en la sangre que la población general. Los niveles séricos de PFOA en trabajadores de fluoroquímicos generalmente están por debajo de 20.000 ng / ml, pero se han informado hasta 100.000 ng / ml, mientras que la concentración media de PFOA entre las cohortes no expuestas ocupacionalmente en el mismo período de tiempo fue de 4,9 ng / ml. ^{[108] [14] [112] [113] [114] [115][116] [117] [118] [119]} Entre los trabajadores de fluoroquímicos, aquellos con contacto directo con PFAS tienen concentraciones más altas de PFAS en la sangre que aquellos con contacto intermitente y aquellos sin contacto directo con PFAS. ^{[13] [101] [108]} Además, los niveles de PFAS en sangre disminuyen cuando cesa el contacto directo. ^{[108] [103] [105] Los} niveles de PFOA y PFOS han disminuido en los trabajadores de fluoroquímicos de EE. UU. Y Europa debido a instalaciones mejoradas, mayor uso de equipo de protección personal y la eliminación gradual de estos productos químicos de la producción. ^{[101] [109] [111]}Sin embargo, la exposición ocupacional a los PFAS en la industria manufacturera sigue siendo un área de estudio activa en China con numerosas investigaciones que relacionan la exposición de los trabajadores a varios PFAS. ^{[120] [121] [122] [123] [124]}

Bomberos

Los PFAS se utilizan comúnmente en las espumas para extinción de incendios de Clase B debido a sus propiedades hidrófobas y lipófobas, así como a la estabilidad de los productos químicos cuando se exponen a altas temperaturas. ^[125] Debido al potencial de exposición de los bomberos a los PFAS a través de estas espumas formadoras de películas acuosas (AFFF) , los estudios plantean preocupaciones sobre los altos niveles de bioacumulación de PFAS en los bomberos que trabajan y se entrenan con estas sustancias.

La investigación sobre la exposición ocupacional de los bomberos es emergente, aunque con frecuencia está limitada por diseños de estudio con poca potencia. Un análisis transversal de 2011 de los estudios de salud C8 encontró niveles más altos de PFHxS en los bomberos en comparación con el grupo de muestra de la región, con otros PFAS en niveles elevados, sin alcanzar significación estadística. ^[126] Un estudio de 2014 en Finlandia que estudió a ocho bomberos durante tres sesiones de capacitación observó un aumento de PFAS selectos (PFHxS y PFNA) en las muestras de sangre después de cada evento de capacitación. ^[125] Debido a este pequeño tamaño de muestra, no se realizó una prueba de significancia. Un estudio transversal de 2015 realizado en Australia encontró que la acumulación de PFOS y PFHxS se asoció positivamente con años de exposición ocupacional a AFFF a través de la extinción de incendios.^[96]

Debido a su uso en entrenamiento y pruebas, estudios recientes indican riesgo ocupacional para miembros militares y bomberos, ya que se indicaron niveles más altos de PFAS en exposición en miembros militares y bomberos en comparación con la población general. ^[127] Además, la exposición a los PFAS es frecuente entre los bomberos no solo por su uso en emergencias, sino porque también se usa en equipos de protección personal. En apoyo de estos hallazgos, estados como Washington y Colorado se han movido para restringir y penalizar el uso de espuma contra incendios Clase B que contiene PFAS para entrenamiento y pruebas de bomberos. ^[128]

Exposición después de los ataques terroristas al World Trade Center

El colapso del 11 de septiembre de 2001 de los edificios del World Trade Center en la ciudad de Nueva York resultó en la liberación de sustancias químicas de la destrucción de material eléctrico y de construcción y de incendios químicos a largo plazo. Este colapso provocó la liberación de varios productos químicos tóxicos, incluidos los tensioactivos fluorados utilizados como revestimientos resistentes a la suciedad y las manchas en varios materiales. ^{[129] Los} primeros en responder a este incidente estuvieron expuestos a PFOA, PFNA y PFHxS, a través de la inhalación de polvo y humo liberados durante y después del colapso del World Trade Center. ^[129]

Los bomberos que trabajaban en o cerca de la zona cero fueron evaluados para determinar los efectos respiratorios y de salud de la exposición a las emisiones en el World Trade Center. Las primeras pruebas clínicas mostraron una alta prevalencia de efectos sobre la salud respiratoria. Los primeros síntomas de exposición a menudo se presentaban con tos persistente y sibilancias. Los niveles de PFOA y PFHxS estuvieron presentes tanto en la exposición al humo como al polvo. Sin embargo, los socorristas con exposición al humo tenían concentraciones más altas de PFOA y PFHxS que aquellos con exposición al polvo. ^[129]

Soluciones de remediación

Tratamiento de liquidos

Actualmente hay varias tecnologías disponibles para remediar los PFAS en líquidos. Estas tecnologías se pueden aplicar a suministros de agua potable, aguas subterráneas, aguas residuales industriales, aguas superficiales y otras aplicaciones diversas (como lixiviados de vertederos ). Las concentraciones influyentes de PFAS pueden variar en órdenes de magnitud para medios o aplicaciones específicos. Estos valores influyentes, junto con otros parámetros generales de calidad del agua (por ejemplo, pH) pueden influir en el rendimiento y los costos operativos de las tecnologías de tratamiento. Las tecnologías son:

• Sorción
• Carbón activado granulado
• Biocarbón
• Intercambio iónico
• Precipitación / floculación / coagulación
• Manipulación redox (tecnologías de reducción y oxidación química)
• Filtración de membrana
• Osmosis inversa
• Nanofiltración . ^[130]

Las aplicaciones del sector público y privado de una o más de estas metodologías anteriores se están aplicando a sitios de remediación en los Estados Unidos y otras ubicaciones internacionales. ^[131] La mayoría de las soluciones involucran sistemas de tratamiento in situ, mientras que otras aprovechan la infraestructura e instalaciones externas , como una instalación centralizada de tratamiento de aguas residuales industriales , para tratar y eliminar el conjunto de compuestos PFAS.

Soluciones teóricas y de etapa inicial

El equipo de Fraunhofer de la Universidad Estatal de Michigan tiene una solución viable para tratar las aguas residuales contaminadas con PFAS que, en 2018, se informó que estaba lista para una investigación a escala piloto. El sistema de oxidación electroquímica utiliza electrodos de diamante dopados con boro, en un proceso que rompe los formidables enlaces moleculares de los contaminantes y limpia el agua mientras destruye sistemáticamente los compuestos peligrosos. ^[132]

"EO, u oxidación electroquímica, es un método simple, limpio y eficaz para la destrucción de PFAS y otros co-contaminantes como un procedimiento complementario a otros procesos de tratamiento de aguas residuales", dijo Cory Rusinek, electroquímico de MSU-Fraunhofer. "Si podemos eliminarlo de las aguas residuales, podemos reducir su presencia en las aguas superficiales". ^[132]

En septiembre de 2019 se informó que Acidimicrobium sp. La cepa A6 podría ser un remedio potencial. ^[133]

Productos químicos de ejemplo

Algunas sustancias químicas habituales de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo: ^{[134] [135]}

Ácidos carboxílicos perfluorados

Nombre	Abreviatura	Fórmula estructural	Peso molecular (g / mol)	No CAS.
Ácido pentafluoropropiónico  [ de ]	-	C 2 F 5 COOH	164.03	422-64-0
Ácido perfluorobutanoico	PFBA	C 3 F 7 COOH	214.04	375-22-4
Ácido perfluoropentanoico  [ de ]	PFPeA	C 4 F 9 COOH	264.05	2706-90-3
Ácido perfluorohexanoico  [ de ]	PFHxA	C 5 F 11 COOH	314.05	307-24-4
Ácido perfluoroheptanoico  [ de ]	PFHpA	C 6 F 13 COOH	364.06	375-85-9
Ácido perfluorooctanoico	PFOA	C 7 F 15 COOH	414.07	335-67-1
Ácido perfluorononanoico	PFNA	C 8 F 17 COOH	464.08	375-95-1
Ácido perfluorodecanoico	PFDA	C 9 F 19 COOH	514.08	335-76-2
Ácido perfluoroundecanoico  [ de ]	PFUDA	C 10 F 21 COOH	564.09	2058-94-8
Ácido perfluorododecanoico  [ de ]	PFDoDA	C 11 F 23 COOH	614.10	307-55-1
Ácido perfluorotridecanoico  [ de ]	PFTrDA	C 12 F 25 COOH	664.10	72629-94-8
Ácido perfluorotetradecanoico  [ de ]	PFTeDA	C 13 F 27 COOH	714.11	376-06-7

Otros

Nombre	Abreviatura	Fórmula estructural	Peso molecular (g / mol)	No CAS.
Ácido perfluorobutanosulfónico	PFBS	C 4 F 9 TAN 3 H	300,10	375-73-5
Ácido perfluoropentanosulfónico	PFPS	C 5 F 11 TAN 3 H	350.11	2706-91-4
Ácido perfluorohexanosulfónico	PFHxS	C 6 F 13 TAN 3 H	400,12	355-46-4
Ácido perfluoroheptanosulfónico	PFHpS	C 7 F 15 SO 3 H	450,12	375-92-8
Ácido perfluorooctanosulfónico	PFOS	C 8 F 17 TAN 3 H	500,13	1763-23-1
Ácido perfluorononansulfónico	PFNS	C 9 F 19 TAN 3 H	550,14	68259-12-1
Ácido perfluorodecanosulfónico	PFDS	C 10 F 21 SO 3 H	600,15	335-77-3
Sulfonamida de perfluorobutano	H-FBSA	C 4 F 9 SO 2 NH 2	299.12	30334-69-1
Perfluoropentanosulfonamida	PFPSA	C 5 F 11 SO 2 NH 2	349.12	82765-76-2
Perfluorohexanosulfonamida	PFHxSA	C 6 F 13 SO 2 NH 2	399.13	41997-13-1
Perfluoroheptanosulfonamida	PFHpSA	C 7 F 15 SO 2 NH 2	449,14	82765-77-3
Perfluorooctanosulfonamida	PFOSA	C 8 F 17 SO 2 NH 2	499,14	754-91-6
Fluoruro de perfluorobutanosulfonilo	PFBSF	C 4 F 9 SO 2 F	302.09	375-72-4
Fluoruro de perfluorooctanosulfonilo	PFOSF	C 8 F 17 SO 2 F	502.12	307-35-7

Película (s

• El diablo que conocemos (2018)
• Aguas oscuras (2019)

Ver también

• Cronología de eventos relacionados con sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquílicas (PFAS)
• Entegris , anteriormente Fluoroware, de Chaska, MN , fabricante de componentes de teflón para la salud y de semiconductores Fab .
• FSI International , ahora TEL FSI
• Fluoropolímero : otra clase de sustancias polifluoroalquilo

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Otras lecturas

• OCDE: Reconciliación de la terminología del universo de sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo: recomendaciones y orientación práctica , Serie de la OCDE sobre gestión de riesgos, No. 61, Publicaciones de la OCDE, París, 2021.
• Lindstrom AB, Strynar MJ, Libelo EL (octubre de 2011). "Compuestos polifluorados: pasado, presente y futuro" . Ciencia y tecnología ambientales . 45 (19): 7954–61. Código bibliográfico : 2011EnST ... 45.7954L . doi : 10.1021 / es2011622 . PMID  21866930 . S2CID  206946893 .
• Ritter SK (2015). "El caso de la contracción de los fluoroquímicos" . Noticias de Química e Ingeniería . 93 (28): 27-29. doi : 10.1021 / cen-09328-scitech1 .
• Lehmler HJ (marzo de 2005). "Síntesis de tensioactivos fluorados ambientalmente relevantes - una revisión". Chemosphere . 58 (11): 1471–96. Código Bibliográfico : 2005Chmsp..58.1471L . doi : 10.1016 / j.chemosphere.2004.11.078 . PMID  15694468 .

enlaces externos

• Programa Nacional de Toxicología: Sustancias Per y Polifluoroalquilo (PFAS)
• Agencia para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades (ATSDR): Sustancias de polifluoroalquilo y polifluoroalquilo y su salud
• EPA: Sustancias de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS)
• ECHA: productos químicos perfluoroalquilo (PFAS)