poli veya perflorlu alkillenmiÅŸ maddeler (PFAS)
PFAS nedir?
PFAS (poli- veya perflorlu alkillenmiş maddeler), "kuyruk" kısmında karbon-flor (C-F) bağları ve "kafa" kısmında su benzeri fonksiyonel gruplar bulunan insan yapımı kimyasalların toplu adıdır (Şekil 1).
PFAS amfifilik kimyasallardır, çünkü C-F bağı hidrofobiktir, "baÅŸ" fonksiyonel grupları ise temel olarak asitler ve hidrofiliktir.
Bu amfifilik özelliÄŸinden dolayı FPAS su/yaÄŸ iticidir ve birçok ürün imalatı için uygundur. 1930'lardan beri yangın söndürme köpükleri, boyalar, kumaÅŸ ve halı leke koruma ürünleri, gıda ambalajları, piÅŸirme kapları vb. ürünlerde farklı PFAS kullanılmaktadır. Åžimdiye kadar 6000'e kadar PFAS bulunmuÅŸtur, en yaygın olanları perflorooktanoik asittir. (PFOA) ve perflorooktansülfonik asit (PFOS).
PFAS (poli- veya perflorlu alkillenmiş maddeler), "kuyruk" kısmında karbon-flor (C-F) bağları ve "kafa" kısmında su benzeri fonksiyonel gruplar bulunan insan yapımı kimyasalların toplu adıdır (Şekil 1).
PFAS amfifilik kimyasallardır, çünkü C-F bağı hidrofobiktir, "baÅŸ" fonksiyonel grupları ise temel olarak asitler ve hidrofiliktir.
Bu amfifilik özelliÄŸinden dolayı FPAS su/yaÄŸ iticidir ve birçok ürün imalatı için uygundur. 1930'lardan beri yangın söndürme köpükleri, boyalar, kumaÅŸ ve halı leke koruma ürünleri, gıda ambalajları, piÅŸirme kapları vb. ürünlerde farklı PFAS kullanılmaktadır. Åžimdiye kadar 6000'e kadar PFAS bulunmuÅŸtur, en yaygın olanları perflorooktanoik asittir. (PFOA) ve perflorooktansülfonik asit (PFOS).
Åžekil 1 – PFAS (PFOS ve PFOA) bileÅŸiklerinin moleküler yapısı.
PFAS'ın çevrede taşınması
PFAS çevreye birçok yoldan girer, örn. 1) kimyasal üretim tesislerinden uygunsuz deÅŸarj; 2) site kontaminasyonu örn. askeri alanlarda sulu film oluÅŸturan köpük (AFFF); 3) örneÄŸin sırasında çamur/toprak boÅŸaltma tarama ve hafriyat iÅŸleri; 4) katı atıkların düzenli depolama sahasından sızması; 5) yaÄŸmur suyu ve ÅŸehir atıklarının akışı; 6) PFAS içeren ürünlerin vb. termal iÅŸlenmesinden kaynaklanan hava emisyonu.
PFAS çevrede yaygındır. Avrupa'da potansiyel olarak PFAS yayan toplam fabrika alanlarının 100.000 civarında olduÄŸu tahmin edilmektedir [1]. Öte yandan, PFAS kalıcı kimyasallardır çünkü C-F bağı doÄŸadaki en güçlü kimyasal baÄŸlardan biridir ve biyolojik olarak çok az parçalanabilirler. 'sonsuza kadar kimyasallar' olarak bilinir.
Åžekil 1, PFAS'ın çevreye ve son olarak insan vücuduna giden yolunu göstermektedir.
PFAS çevreye birçok yoldan girer, örn. 1) kimyasal üretim tesislerinden uygunsuz deÅŸarj; 2) site kontaminasyonu örn. askeri alanlarda sulu film oluÅŸturan köpük (AFFF); 3) örneÄŸin sırasında çamur/toprak boÅŸaltma tarama ve hafriyat iÅŸleri; 4) katı atıkların düzenli depolama sahasından sızması; 5) yaÄŸmur suyu ve ÅŸehir atıklarının akışı; 6) PFAS içeren ürünlerin vb. termal iÅŸlenmesinden kaynaklanan hava emisyonu.
PFAS çevrede yaygındır. Avrupa'da potansiyel olarak PFAS yayan toplam fabrika alanlarının 100.000 civarında olduÄŸu tahmin edilmektedir [1]. Öte yandan, PFAS kalıcı kimyasallardır çünkü C-F bağı doÄŸadaki en güçlü kimyasal baÄŸlardan biridir ve biyolojik olarak çok az parçalanabilirler. 'sonsuza kadar kimyasallar' olarak bilinir.
Åžekil 1, PFAS'ın çevreye ve son olarak insan vücuduna giden yolunu göstermektedir.
Åžekil 2 - PFAS'ın çevreye ve insan vücuduna giden yolu [2].
Yeni nesil PFAS
Günümüzde, giderek daha fazla uzun zincirli PFAS aÅŸamalı olarak kullanımdan kaldırılmış ve kısa zincirli alternatifler ile deÄŸiÅŸtirilmiÅŸtir. Ne yazık ki, kısa zincirli PFAS'lar da kalıcıdır ve daha kısa sürede dağıtılabilen suda daha fazla çözünür ve biyo-birikimlidir.
ÖrneÄŸin, Hollanda'da 2012'den beri PFOA'nın yerine geçen GenX (heksafloropropilen oksit-dimer asit) kullanılmıştır. 7 yıldan kısa bir süre içinde, bu kimyasal komÅŸu nehir suyunda, nehir suyuna sızan yeraltı suyunda ve bir floropolimer üretim tesisinin yakınındaki içme suyu bile. Tespit edilen GenX seviyesi, 1970'lerden bu yana uzun bir süre boyunca kullanılan önceki PFOA'dan ÅŸaşırtıcı derecede yüksektir [3],
Ä°nsan saÄŸlığı üzerindeki etkisi
Ä°çme suyu ve gıda yoluyla alım, PFAS içeren malzemelerle temas halinde olmak ve PFAS ile kirlenmiÅŸ havanın solunması, insanların PFAS'a maruz kalması için olası yollar. ABD'de yapılan ulusal bir araÅŸtırma, nüfusun yaklaşık %100'ünün kan serumunda belirli düzeyde PFAS taşıdığını, bunun yeni doÄŸan bebeklerde de olduÄŸunu ortaya koydu. Raporlar ayrıca PFAS'ın çocukların geliÅŸimini engelleyebileceÄŸini, insan üreme, tiroid ve bağışıklık sistemine müdahale edebileceÄŸini ve ayrıca kanserojen olabileceÄŸini de göstermiÅŸtir.
Günümüzde, giderek daha fazla uzun zincirli PFAS aÅŸamalı olarak kullanımdan kaldırılmış ve kısa zincirli alternatifler ile deÄŸiÅŸtirilmiÅŸtir. Ne yazık ki, kısa zincirli PFAS'lar da kalıcıdır ve daha kısa sürede dağıtılabilen suda daha fazla çözünür ve biyo-birikimlidir.
ÖrneÄŸin, Hollanda'da 2012'den beri PFOA'nın yerine geçen GenX (heksafloropropilen oksit-dimer asit) kullanılmıştır. 7 yıldan kısa bir süre içinde, bu kimyasal komÅŸu nehir suyunda, nehir suyuna sızan yeraltı suyunda ve bir floropolimer üretim tesisinin yakınındaki içme suyu bile. Tespit edilen GenX seviyesi, 1970'lerden bu yana uzun bir süre boyunca kullanılan önceki PFOA'dan ÅŸaşırtıcı derecede yüksektir [3],
Ä°nsan saÄŸlığı üzerindeki etkisi
Ä°çme suyu ve gıda yoluyla alım, PFAS içeren malzemelerle temas halinde olmak ve PFAS ile kirlenmiÅŸ havanın solunması, insanların PFAS'a maruz kalması için olası yollar. ABD'de yapılan ulusal bir araÅŸtırma, nüfusun yaklaşık %100'ünün kan serumunda belirli düzeyde PFAS taşıdığını, bunun yeni doÄŸan bebeklerde de olduÄŸunu ortaya koydu. Raporlar ayrıca PFAS'ın çocukların geliÅŸimini engelleyebileceÄŸini, insan üreme, tiroid ve bağışıklık sistemine müdahale edebileceÄŸini ve ayrıca kanserojen olabileceÄŸini de göstermiÅŸtir.
References:
[1] Nordic Council of Ministers, 2019, The cost of inaction - A socioeconomic analysis of environmental and health impacts linked to exposure to PFAS, TemaNord No 516.
[2] A review of the pathways of human exposure to poly- and perfluoroalkyl substances (PFASs) and present understanding of health effects, Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology, 2018
[3] The PFOA substitute GenX detected in the environment near a fluoropolymer manufacturing plant in the Netherlands, Chemosphere, April 2019, 493-500.