PFAS zanieczyszczają Arktykę, zagrażając ludziom i zwierzętom

Związki per- i polifluoroalkilowe (PFAS), znane jako wieczne chemikalia, w alarmujących ilościach odkładają się w organizmach niedźwiedzi polarnych, fok i wielu gatunków ptaków arktycznych, co wynika z międzynarodowego badania opublikowanego w czasopiśmie Science of The Total Environment. Czym grozi to zjawisko?

W jaki sposób PFAS docierają do Arktyki?

Emisje PFAS związane są nie tylko z samą produkcją związków fluorochemicznych, ale również z użytkowaniem produktów je zawierających oraz ich utylizacją. Dowiedziono już, iż PFAS ulatniają się z oczyszczalni ścieków oraz wysypisk śmieci.

Alkohole fluoromerowe (FTOH), będące jedną z głównych klas substancji perfluoroalkilowych i polifluoroalkilowych, emitowane są w masowych ilościach na obszarze Ameryki Północnej (w 2004 r. powstało tu 33 proc. globalnych emisji FTOH). Przeniesione drogą powietrzną nad obszary arktyczne po 20-40 dniach ulegają przekształceniu w kwas perfluorooktanowy (PFOA) oraz kwas perfluorononanowy (PFNA).

Owa opóźniona transformacja sprawia, iż stężenie szkodliwych związków bywa wyższe na północy niż w miejscu pierwotnej emisji. W latach 2016-2017 u Inuitów zamieszkujących kanadyjską prowincję Nunavik w Północnym Quebec stwierdzono 7 razy wyższą ekspozycję na PFNA niż u ogółu kanadyjskiego społeczeństwa.

Transport PFAS drogą oceaniczną jest znacznie powolniejszy, ale również odbywa się na bardzo duże odległości. Do Oceanu Arktycznego wieczne chemikalia przenikają z Atlantyku przez Cieśninę Fram oraz Cieśniną Beringa wraz z wodami Pacyfiku.

Wykres przedstawiający różne ścieżki transportu, akumulacji i oddziaływania PFAS na środowisko Arktyki i organizmy żywe; źródło: Rainer Lohmann et al., Cross-cutting studies of per- and polyfluorinated alkyl substances (PFAS) in Arctic wildlife and humans, Science of The Total Environment,Volume 954,2024, 176274,ISSN 0048-9697,https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176274

Niedźwiedzie polarne szczególnie zagrożone

Przedmiotowe badanie grupy naukowców ze Stanów Zjednoczonych, Finlandii, Wysp Owczych, Danii, Kanady, Norwegii i Zjednoczonych Emiratów Arabskich skupiło się na pomiarze stężenia PFOA oraz PFNA w tkankach i płynach ustrojowych wybranych gatunków zwierząt arktycznych. Bezwzględnie najwyższy poziom bioakumulacji szkodliwych związków PFAS zaobserwowano w wątrobie niedźwiedzi polarnych – średnie stężenie PFNA okazało się 32 do 176 razy wyższe niż u fok obrączkowanych.

Niedźwiedzie polarne miały też najwyższy poziom związków perfluoroalkilowych i polifluoroalkilowych w serum, a dalej za nimi uplasowały się lisy polarne, foki pospolite oraz białuchy arktyczne. Natomiast najwyższe stężenie kwasu perfluorooktanowego w mięśniach zaobserwowano u fok obrączkowanych, krewetek, lisów polarnych i golców zwyczajnych. Bardzo niepokojące były również stężenia PFOS wykryte w jajach arktycznych gatunków ptaków, zwłaszcza mew srebrzystych, trójpalczastych oraz modrodziobych.

Podsumowując, za zwierzęta najbardziej zagrożone ekspozycją na PFOS naukowcy uznali ssaki morskie, podczas gdy PFNA wydaje się akumulować w większych ilościach w tkankach gatunków lądowych oraz ryb.

Niepokojące trendy

Niedźwiedzie polarne i foki obrączkowane są od dekad monitorowane jako arktyczne gatunki kluczowe. Badanie zmian stężenia PFAS w ich wątrobach wykazało ciekawą zależność. Otóż w przypadku stężenia PFAO obserwowano wyraźny trend rosnący od lat 80. ubiegłego stulecia do roku 2006, a następnie wydatny spadek tłumaczony stopniowym wycofywaniem kontrowersyjnych związków. Od roku 2014 poziom kwasu perfluorooktanowego w wątrobach fok i niedźwiedzi zaczął jednak znów konsekwentnie rosnąć. Autorzy badania przypuszczają, iż zjawisko to wynika ze zmiany klimatu.

Stężenie PFNA w wątrobach monitorowanych ssaków wzrasta natomiast w sposób systematyczny i istotny, co sugeruje potrzebę wprowadzenia regulacji dotyczących produkcji długołańcuchowych perfluorowanych kwasów karboksylowych (PFCA) oraz ich prekursorów.

Bardziej zróżnicowane okazują się wyniki pomiarów stężenia PFAS w tkankach ludności zamieszkującej region Arktyki, co tłumaczy się różnym stopniem zależności od tradycyjnej diety, w której nie brakuje mięsa i wątroby zwierząt arktycznych. Generalnie wyższy poziom PFAS obserwuje się u mężczyzn oraz osób w bardziej zaawansowanym wieku. Regionem najbardziej narażonym jest Wschodnia Grenlandia, gdzie niepokojące stężenie wiecznych chemikaliów odnotowano m.in. u kobiet ciężarnych.

Co istotne, trendy czasowe wskazują na konsekwentne obniżanie się poziomu ekspozycji Grenlandczyków na PFOA, przy jednoczesnym zwiększaniu bioakumulacji nieuregulowanych dotychczas związków PFNA, PFDA oraz PFUnDA.

Naukowcy ostrzegają przed skażeniem Arktyki

Związki per- i polifluoroalkilowe, które docierają do Arktyki drogą morską i powietrzną, są poważnym zagrożeniem dla zdrowia zwierząt i ludzi. Podwyższone ryzyko dotyczy zwłaszcza populacji uzależnionych od tradycyjnej diety północnej. W rezultacie to właśnie tradycyjne społeczeństwa mimowolnie stają się przysłowiowym papierkiem lakmusowym stopnia skażenia regionu przez PFAS.

Oprócz rozszerzenia i zaostrzenia standardów dotyczących emisji nieuregulowanych jeszcze związków PFAS, autorzy badania sugerują skupienie się na bezpieczeństwie żywnościowym mieszkańców Arktyki. Khaled Abass, adiunkt w College of Health Sciences na Uniwersytecie w Szardży i jeden z współautorów publikacji, podkreślił, iż wieczne chemikalia mogą oddziaływać negatywnie na reprodukcję i układ odpornościowy, a także zwiększać ryzyko zachorowania na raka u ludzi i zwierząt.

zdj. główne: Rod Long/Unsplash