PFAS ili „večne hemikalije”: neprijatelji ljudi, biljaka i životinja

FOTO: Pawel Czerwinski / Unsplash

U javnosti, PFAS (per- i polifluorovane supstance)  su postale poznate kao „večne hemikalije” zbog svog dugog životnog veka. 

Iz perspektive čoveka, „večno” je i zrno peska, čiji se životni vek u prirodi meri u milionima godina, međutim, za organska jedinjenja stvarno jeste neobično da poseduju otpornost koju imaju PFAS, a koje je duguju izuzetno jakoj vezi između ugljenika i fluora. 

Decenije proizvodnje i ispuštanja ovih supstanci u životnu sredinu dovele su do postepenog rasta njihovih koncentracija. One su i dalje veoma niske, ali su vremenom mnoge od ovih supstanci kontaminirale i najizolovanije sredine, a danas je teško naći čoveka na planeti koji nema barem neku količinu PFAS u svom telu.

Nedavno objavljena studija Evropske komisije procenjuje da bi negativna dejstava PFAS do 2050. godine mogla koštati građane EU astronomskih 440 milijardi evra.

Zašto je potencijalna šteta od „večnih hemikalija” toliko velika?

PFAS se zadržavaju u našim telima i utiču na naš metabolizam i zdravlje

Kao i mnoge druge dugotrajne zagađujuće supstance, tako i PFAS imaju sposobnost da se vremenom nakupljaju u telima organizama, a koncentracije im se drastično povećavaju duž lanca ishrane. 

Naime, velike predatorske ribe mogu imati i više hiljada puta veće koncentracije PFAS u svojim telima u odnosu na vodu u kojoj žive, a kod ptica i belih medveda one mogu biti i 10.000 puta veće. 

Poluvreme zadržavanja PFAS u ljudskom organizmu se meri godinama, a ove hemikalije su specifične po tome što se dobro rastvaraju u vodi, usled čega putem krvi mogu lako dospeti do svakog organa u našem telu.

PFAS zapravo predstavlja prilično veliku grupu od više hiljada jedinjenja među kojima nisu sva jednako opasna. Zašto su pojedine kiseline iz ove skupine (PFOA i PFOS) podigle tolike alarme čak i kad su izmerene mikrogramske količine u ispitivanim uzorcima?

PFAS su opasne jer odlično imitiraju ključne molekule u našim telima

Hajde da napravimo jedno poređenje sa kiselinama iz naše okoline – uzmimo kao primer koka-kolu, koja u jednoj boci ima približno ceo jedan gram fosforne kiseline. Naše telo je više nego sposobno da neutrališe korozivno dejstvo prisutne kiseline, i to toliko efikasno da čak i deca bez straha konzumiraju poprilične količine ovog napitka bez preteranih akutnih posledica. 

PFAS kiseline su toliko opasne zato što previše liče na masne kiseline koje se nalaze u našim telima. 

One ne napadaju naše ćelije, već se ugrađuju u njihove strukture, i što je još opasnije, imitiraju prirodne molekule u našem telu koji služe za komunikaciju među ćelijama.

Prvo što nam pada na pamet su hormoni, ali „hemijska komunikacija” koja se odvija u našem organizmu je od presudnog značaja i za aktivaciju ili deaktivaciju gena, kao i za komunukaciju među ćelijama našeg imunološkog sistema. 

PFOA sama po sebi nije kancerogena, međutim, u zavisnosti od njene količine i signalnog puta na koji deluje može izazivati samoubistvo zdravih ćelija u našem telu, ali i ometati veoma poželjno samoubistvo kancerogenih ćelija. 

Pošto se u našem telu i prirodna jedinjenja zadužena za komunikaciju nalaze u izuzetno niskim koncetracijama, onda će i vrlo male količine PFAS moći da ometaju njihov rad, što se na krupnom planu ispoljava kao problem sa holesterolom, štitnom žlezdom, poremećajima plodnosti, problemima imunološkog sistema, a u pojedinim slučajevima i kao kancer. 

PFAS su štetne i po biljni svet

PFAS su sa dobrim razlogom u fokusu naučnih istraživanja, jer ne samo da su u pitanju izuzetno dugovečne a uz to još i sveprisutne supstance, već se ispostavilo da su negativnim uticajima izloženi najraznovrsniji mogući organizmi – u koje spadaju i biljke. 

Eksperimenti i istraživanja kontaminiranih lokacija su nam ukazali da je voće i povrće u stanju da koncentruje pojedine PFAS u svojim plodovima i lišću, što predstavlja dodatan rizik za ljude koji ih koriste u ishrani. 

Međutim, i zdravlje samih biljaka trpi kada su izložene povećanim koncentracijama PFAS. Ni biljne ćelije nisu pošteđene oksidativnog stresa, ometanja signala, te narušavanju ravnoteža i procesa koje PFAS izazivaju i u našim ćelijama. 

Kod biljaka se javlja još jedan dodatni problem usled sličnosti između pojedinih PFAS i sapuna. 

Naime, kao što našim venama struji krv koja raznosi kiseonik i korisne materije, tako i biljke imaju sistem cevčica kroz koje voda putuje od korena do lista, cveta i ploda. Kada se u njima formira mehurić, tj. dođe do pojave embolije, prekida se snabdevanje lišća vodom što otežava fotosintezu, a u težim slučajevima izaziva sušenje i smrt biljke. 

Embolija se kod biljaka prirodno javlja u sušnim periodima. PFAS povećavaju verovatnoću pojave embolije dok istovremeno dovode do skupljanja stoma, otvora na površini lista koje su biljkama neophodne za razmenu gasova. Sveukupno, navedeni negativni uticaji PFAS smanjuju klijavost semena, rast korena, biomasu i prinos biljaka.

Ekološki problemi su isprepleteni i međusobno povezani: PFAS i naša okolina

Prisustvo PFAS u biljkama je daleko ozbiljniji problem od smanjenja prinosa i nagomilavanja toksičnih supstanci u našoj hrani. 

Naime, biljke su izuzetno važan ponor ugljenika iz atmosfere. PFAS bi mogle u sušnim uslovima, kojih će pod uticajima klimatskih promena biti sve više, povećati smrtnost biljaka, ali i van toga, one ometaju fotosintezu i otežavaju rast što automatski smanjuje i vezivanje ugljen-dioksida iz vazduha. 

Nakon primera kako klimatske promene stimulišu transport i distribuciju PFAS, vidimo još alarmantniji potencijal PFAS da pogoršavaju klimatske promene. Ali srećom, nisu samo problemi umreženi, već su umrežena i njihova rešenja.

Kada smo svojevremeno drastično smanjili upotrebu freona (još jedna grupa jedinjanja koja sadrži fluor) da bismo zaustavili ozonske rupe, istovremeno smo značajno usporili klimatske promene, jer freoni imaju hiljadostruko veći potencijal zagrevanja atmosfere u odnosu na ugljen-dioksid. 

Koncentracija PFAS u prirodi je i dalje uglavnom relativno mala i njihova eliminacija neće zaustaviti klimatske promene, ali će svakako dati doprinos borbi u kojoj je i najmanja pomoć neprocenjivo vredna.

Još jedan dobar primer povezanosti se uočava kod upotrebe tzv. biouglja. 

Biougalj nije u stanju da razloži PFAS, ali je dokazano da može vezati PFAS za sebe, pa čak i prepoloviti količinu u biljkama koje rastu u zemljištu sa samo par procenata biouglja.

Proizvodnja biouglja je jedan od načina da se „fiksira” ugljenik iz atmosfere, a dodaje se zemljištu da bi se zaustavio trend ispošćavanja i smanjenja organske materije koji ozbiljno ugrožava poljoprivrednu proizvodnju, pored već aktuelnih nedaća klimatskih promena. 

Na kraju, koncentraciju „večnih hemikalija“ u životnoj sredini možemo globalno smanjiti samo tako što ćemo prestati da ih proizvodimo. Zato je izuzetno važno da se ubrza i proširi njihova regulacija, a da se sve toksične što pre zabrane. 

Smanjenje emisija PFAS na njihovom izvoru do 2040. godine bi Evropskoj uniji generisalo uštede od oko 110 milijardi evra, što je čak četvrtina iznosa štete pomenute na početku teksta.

Ovo poređenje ističe važnu stratešku poruku koja je primenjiva na sve ekološke probleme: prevencija je znatno jeftinija od dugoročne sanacije.

O autoru

Dr Konstantin Ilijević je docent na Katedri za primenjenu hemiju Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu i jedan je od učesnika PFAStwin projekta čiji je cilj bio da se unaprede kapaciteti naučnih institucija u Srbiji za praćenje PFAS zagađenja. Već nekoliko godina unazad prelazi preko 5000 km godišnje na biciklu kao glavnom sredstvu prevoza da bi, kao naučni radnik sa 20 objavljenih radova iz oblasti hemije životne sredine, sopstvenim primerom ilustrovao alarmantnost situacije vezane za klimatske promene.