Sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo
Clase de compuestos químicos perfluorados

Las sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo ( PFAS [1] o PFAS [2] ) son un grupo de compuestos químicos organofluorados sintéticos que tienen múltiples átomos de flúor unidos a una cadena de alquilo ; hay 7 millones de estos productos químicos según PubChem . [3] Los PFAS comenzaron a usarse después de la invención del teflón en 1938 para fabricar recubrimientos y productos de fluoropolímeros que resisten el calor, el aceite, las manchas, la grasa y el agua. Ahora se utilizan en productos que incluyen telas impermeables como nailon , pantalones de yoga , alfombras, champú, productos de higiene femenina , pantallas de teléfonos móviles, pintura de pared, muebles, adhesivos, envases de alimentos , superficies de cocción antiadherentes resistentes al calor como el teflón , [4] espuma contra incendios y el aislamiento de cables eléctricos. [5] [6] [7] La ​​industria cosmética también utiliza PFAS en la mayoría de los productos cosméticos y de cuidado personal , incluidos lápices labiales , delineadores de ojos , rímel , bases , correctores , bálsamos labiales , rubores y esmaltes de uñas . [8] [9]

Muchos PFAS como PFOS y PFOA plantean problemas de salud y ambientales porque son contaminantes orgánicos persistentes ; fueron calificados como " químicos eternos " en un artículo en The Washington Post en 2018. [10] Tienen vidas medias de hasta más de ocho años debido a un enlace carbono-flúor , uno de los más fuertes en química orgánica . [11] [12] [13] [14] [15] Se mueven a través de los suelos y se bioacumulan en peces y vida silvestre, que luego son consumidos por los humanos. Ahora se encuentran residuos comúnmente en la lluvia y el agua potable . [11] [16] [17] [6] Dado que los compuestos PFAS son muy móviles, se absorben fácilmente a través de la piel humana y de los conductos lagrimales , y estos productos en los labios a menudo se ingieren sin saberlo. [18] Debido a la gran cantidad de PFAS, es un desafío estudiar y evaluar los posibles riesgos para la salud humana y el medio ambiente; se necesita más investigación y está en curso. [19] [11] [20] [5]

La exposición a PFAS, algunos de los cuales han sido clasificados como cancerígenos y/o disruptores endocrinos , se ha relacionado con cánceres como el cáncer de riñón , próstata y testículo , colitis ulcerosa , enfermedad de la tiroides , respuesta de anticuerpos subóptima /disminución de la inmunidad, disminución de la fertilidad, trastornos hipertensivos en el embarazo, reducción del crecimiento infantil y fetal y problemas de desarrollo en niños, obesidad, dislipidemia ( colesterol anormalmente alto ) y mayores tasas de interferencia hormonal . [5] [21] [22]

El uso de PFAS ha sido regulado internacionalmente por el Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes desde 2009, y algunas jurisdicciones, como China y la Unión Europea , planean nuevas reducciones y eliminaciones graduales. Sin embargo, los principales productores y usuarios, como Estados Unidos, Israel y Malasia, no han ratificado el acuerdo y la industria química ha presionado a los gobiernos para que reduzcan las regulaciones [23] o ha trasladado la producción a países como Tailandia, donde hay menos regulación. [24] [25] En Estados Unidos, el Partido Republicano ha obstruido los proyectos de ley que regulan las sustancias químicas. [23] Los encubrimientos y la supresión de estudios en 2018 por parte de la administración Trump provocaron indignación bipartidista. [26] [27]

Se estimó que el mercado de PFAS sería de 28 mil millones de dólares en 2023 y la mayoría son producidos por 12 empresas: 3M , AGC Inc. , Archroma, Arkema , BASF , Bayer , Chemours , Daikin , Honeywell , Merck Group , Shandong Dongyue Chemical y Solvay . [28] Las ventas de PFAS, que cuestan aproximadamente 20 dólares por kilogramo, generan una ganancia total de la industria de 4 mil millones de dólares por año con márgenes de ganancia del 16% . [29] Debido a preocupaciones de salud, varias empresas han terminado o planean terminar la venta de PFAS o productos que los contienen; estas incluyen WL Gore & Associates (el fabricante de Gore-Tex ), H&M , Patagonia , REI y 3M . [30] [31] [32] [33] [34] [35] Los productores de PFAS han pagado miles de millones de dólares para resolver demandas judiciales, siendo la mayor de ellas un acuerdo de 10.300 millones de dólares pagado por 3M por contaminación del agua en 2023. [36] Los estudios han demostrado que las empresas conocen los peligros para la salud desde la década de 1970: DuPont y 3M sabían que los PFAS eran "altamente tóxicos cuando se inhalaban y moderadamente tóxicos cuando se ingerían". [37] Los costos externos , incluidos los asociados con la remediación de los PFAS de la contaminación del suelo y el agua, el tratamiento de enfermedades relacionadas y el monitoreo de la contaminación por PFAS, pueden alcanzar los 17,5 billones de dólares anuales, según ChemSec . [29] El Consejo Nórdico de Ministros estimó que los costos de salud son de al menos 52-84 mil millones de euros en el Espacio Económico Europeo . [38] En los Estados Unidos, los costos de las enfermedades atribuibles a los PFAS se estiman en 6-62 mil millones de dólares. [39] [40]

Definición

Estructura esquelética del PFOS, un fluorosurfactante eficaz, persistente y bioacumulable
Modelo de relleno de espacio de PFOS

Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas son un grupo de compuestos químicos organofluorados sintéticos que tienen múltiples átomos de flúor unidos a una cadena alquílica . Diferentes organizaciones utilizan definiciones diferentes para los PFAS, lo que lleva a estimaciones de entre 8.000 y 7 millones de sustancias químicas dentro del grupo. La base de datos de toxicidad de la EPA, DSSTox, enumera 14.735 compuestos químicos PFAS únicos. [41] [42]

Una definición temprana requería que contuvieran al menos una fracción perfluoroalquilo , −C n F 2 n +1 . [12] A partir de 2021, la OCDE amplió su terminología, afirmando que "los PFAS se definen como sustancias fluoradas que contienen al menos un átomo de carbono de metilo o metileno completamente fluorado (sin ningún átomo de H/Cl/Br/I unido a él), es decir, con algunas excepciones señaladas, cualquier sustancia química con al menos un grupo metilo perfluorado ( −CF 3 ) o un grupo metileno perfluorado ( −CF 2 − ) es un PFAS". [2] [43] Esta definición incluye notablemente el tetrafluoruro de carbono .

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos define los PFAS en la Lista 5 de candidatos a contaminantes del agua potable como sustancias que contienen "al menos una de las siguientes tres estructuras: R−CF 2 −CF(R')R" , donde tanto las fracciones −CF 2 − como −CF− son carbonos saturados y ninguno de los grupos R puede ser hidrógeno; R−CF 2 −O−CF 2 −(R') , donde ambas fracciones −CF 2 − son carbonos saturados y ninguno de los grupos R puede ser hidrógeno; o CF 3 −C−(CF 3 )RR' , donde todos los carbonos están saturados y ninguno de los grupos R puede ser hidrógeno. [44]

En Hammel et al (2022) se proporciona una tabla resumen de algunas definiciones de PFAS. [45]

Fluorotensioactivos

Una gota de agua esférica brillante sobre tela azul.
El repelente de agua duradero que contiene flúor hace que la tela sea resistente al agua.

Los surfactantes fluorados o fluorosurfactantes son un subgrupo de PFAS caracterizados por una "cola" fluorada hidrófoba y una "cabeza" hidrófila que se comportan como surfactantes . Estos son más efectivos para reducir la tensión superficial del agua que los surfactantes hidrocarbonados comparables. [46] Incluyen los ácidos perfluorosulfónicos , como el ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS), y los ácidos perfluorocarboxílicos como el ácido perfluorooctanoico (PFOA).

Al igual que con otros surfactantes, los fluorosurfactantes tienden a concentrarse en las interfases de fase . [47] Los fluorocarbonos son a la vez lipofóbicos e hidrofóbicos, repeliendo tanto el aceite como el agua. Su lipofobicidad resulta de la relativa falta de fuerzas de dispersión de London en comparación con los hidrocarburos, una consecuencia de la gran electronegatividad del flúor y la pequeña longitud de enlace, que reducen la polarizabilidad de la superficie molecular fluorada de los surfactantes. Los fluorosurfactantes son más estables que los surfactantes de hidrocarburos debido a la estabilidad del enlace carbono-flúor . Los surfactantes perfluorados persisten en el medio ambiente por la misma razón. [16]

Los fluorosurfactantes como PFOS, PFOA y ácido perfluorononanoico (PFNA) han llamado la atención de las agencias reguladoras debido a su persistencia, toxicidad y presencia generalizada en la sangre de la población general. [48] [49]

Los PFAS se utilizan en la polimerización en emulsión para producir fluoropolímeros , utilizados en repelentes de manchas, abrillantadores, pinturas y revestimientos . [50]

Efectos sobre la salud y el medio ambiente

Parte de una serie sobre
Contaminación
Contaminación del aire de una fábrica
Aire
Biológico
Digital
Electromagnético
Natural
Ruido
Radiación
Suelo
Residuos sólidos
Espacio
Térmico
Visual
Guerra
Agua
Temas
Varios
Liza
Categorías

En un principio se consideró que los PFAS eran químicamente inertes . [51] [52] Los primeros estudios ocupacionales revelaron niveles elevados de fluoroquímicos, incluidos el ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS) y el ácido perfluorooctanoico (PFOA, C8), en la sangre de los trabajadores industriales expuestos, pero no citaron efectos nocivos para la salud. [53] [54] Estos resultados fueron consistentes con las concentraciones séricas medidas de PFOS y PFOA en los trabajadores de la planta 3M, que oscilaban entre 0,04 y 10,06 ppm y entre 0,01 y 12,70 ppm, respectivamente, muy por debajo de los niveles tóxicos y cancerígenos citados en estudios con animales. [54] Sin embargo, dada la vida media de eliminación sérica de cuatro a cinco años y la contaminación ambiental generalizada, se ha demostrado que las moléculas se acumulan en los seres humanos lo suficiente como para causar resultados adversos para la salud. [51]

Efectos de la exposición a PFAS en la salud humana [20] [55] [56]

Prevalencia en lluvia, suelo, cuerpos de agua y aire.

En 2022, los niveles de al menos cuatro ácidos perfluoroalquilo (PFAA) en el agua de lluvia en todo el mundo superaron ampliamente los avisos de salud sobre el agua potable de por vida de la EPA , así como los estándares de seguridad comparables daneses, holandeses y de la Unión Europea , lo que llevó a la conclusión de que "la propagación global de estos cuatro PFAA en la atmósfera ha provocado que se supere el límite planetario de contaminación química". [57]

Se pensaba que los PFAA acabarían en los océanos, donde se diluirían a lo largo de décadas, pero un estudio de campo publicado en 2021 por investigadores de la Universidad de Estocolmo descubrió que a menudo se transfieren del agua al aire cuando las olas llegan a la tierra, son una fuente importante de contaminación del aire y, finalmente, llegan a la lluvia. Los investigadores concluyeron que la contaminación puede afectar a grandes áreas. [58] [59] [60]

En 2024, un estudio mundial de 45.000 muestras de agua subterránea encontró que el 31% de las muestras contenían niveles de PFAS que eran nocivos para la salud humana; estas muestras se tomaron de áreas que no estaban cerca de ninguna fuente obvia de contaminación. [61]

El suelo también está contaminado y se han encontrado productos químicos en áreas remotas como la Antártida . [62] La contaminación del suelo puede dar lugar a niveles más elevados de PFA en alimentos como el arroz blanco, el café y los animales criados en suelos contaminados. [63] [64] [65]

Resultados adversos para la salud

De 2005 a 2013, tres epidemiólogos conocidos como el Panel Científico C8 llevaron a cabo estudios de salud en el Valle Medio de Ohio como parte de una contingencia a una demanda colectiva interpuesta por las comunidades del Valle del Río Ohio contra DuPont en respuesta al vertido en vertederos y aguas residuales de material cargado de PFAS de la planta Washington Works de DuPont en Virginia Occidental . [66] El panel midió las concentraciones séricas 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 ng/mL, en comparación con 4 ng/mL en una población estándar de estadounidenses. [67] Este panel informó de probables vínculos entre la concentración elevada de PFOA en sangre y la hipercolesterolemia , la colitis ulcerosa , la enfermedad tiroidea , el cáncer testicular , el cáncer de riñón , así como la hipertensión inducida por el embarazo y la preeclampsia . [68] [69] [70] [71] [72]

La gravedad de los efectos sobre la salud asociados a los PFAS puede variar según la duración de la exposición, el nivel de exposición y el estado de salud. [73]

Problemas de embarazo

La exposición a PFAS es un factor de riesgo para diversos trastornos hipertensivos durante el embarazo, como la preeclampsia y la hipertensión arterial . No está claro si la exposición a PFAS está asociada con trastornos cardiovasculares más amplios durante el embarazo. [74] La leche materna humana puede albergar PFAS, que pueden transferirse de la madre al bebé a través de la lactancia materna. [75] [64]

Problemas de fertilidad

Los disruptores endocrinos , incluidos los PFAS, están vinculados con la crisis de infertilidad masculina . [76]

Un informe de 2023 de la Escuela de Medicina Icahn del Monte Sinaí relacionó la alta exposición a PFAS con una disminución del 40% en la capacidad de una mujer de tener un embarazo exitoso, así como con alteraciones hormonales y un retraso en el inicio de la pubertad . [77] [78]

Problemas de hígado

Un metanálisis de las asociaciones entre los PFAS y los biomarcadores clínicos humanos de lesión hepática, que analizó los efectos de los PFAS sobre los biomarcadores hepáticos y los datos histológicos de estudios experimentales con roedores, concluyó que existe evidencia de que el PFOA, el ácido perfluorohexanosulfónico (PFHxS) y el ácido perfluorononanoico (PFNA) causaron hepatotoxicidad en humanos. [79]

Cáncer

El PFOA está clasificado como carcinógeno para los seres humanos (Grupo 1) por la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) basándose en evidencia "suficiente" de cáncer en animales y evidencia mecanicista "fuerte" en seres humanos expuestos. El IARC también clasificó al PFOS como posiblemente carcinógeno para los seres humanos (Grupo 2b) basándose en evidencia mecanicista "fuerte". [22] Hay una falta de datos epidemiológicos de alta calidad sobre las asociaciones entre muchas sustancias químicas PFAS específicas y tipos específicos de cáncer, y la investigación está en curso. [80]

Hipercolesterolemia

Se observa una respuesta en humanos donde los niveles elevados de PFOS se asociaron significativamente con niveles elevados de colesterol total y colesterol LDL, destacando una expresión de PPAR significativamente reducida y aludiendo a vías independientes de PPAR que predominan sobre el metabolismo lipídico en humanos en comparación con roedores. [81]

Colitis ulcerosa

Se ha demostrado que el PFOA y el PFOS alteran significativamente las respuestas inmunitarias e inflamatorias en especies humanas y animales. En particular, se ha demostrado que la IgA , la IgE (solo en hembras) y la proteína C reactiva disminuyen, mientras que los anticuerpos antinucleares aumentan a medida que aumentan las concentraciones séricas de PFOA. [82] Estas variaciones de citocinas aluden a aberraciones de la respuesta inmunitaria que resultan en autoinmunidad . Un mecanismo propuesto es un cambio hacia la respuesta antiinflamatoria de los macrófagos M2 y/o de los linfocitos T colaboradores (TH2) en el tejido epitelial intestinal que permite que las bacterias reductoras de sulfato florezcan. Como resultado, se elevan los niveles de sulfuro de hidrógeno , que reducen la betaoxidación y la producción de nutrientes, lo que conduce a una ruptura de la barrera epitelial colónica. [83]

Enfermedad de la tiroides

El hipotiroidismo es la anomalía tiroidea más común asociada con la exposición a PFAS. [84] Se ha demostrado que los PFAS disminuyen la peroxidasa tiroidea , lo que resulta en una disminución de la producción y activación de las hormonas tiroideas in vivo. [85] Otros mecanismos propuestos incluyen alteraciones en la señalización, el metabolismo y la excreción de la hormona tiroidea, así como la función del receptor de hormonas nucleares . [84]

Bioacumulación y biomagnificación

Bioacumulación de PFAS: los PFAS de los sedimentos y el agua pueden acumularse en los organismos marinos. Los animales que se encuentran en los niveles superiores de la cadena alimentaria acumulan más PFAS porque absorben PFAS de las presas que consumen.
En especies marinas de la red alimentaria

La bioacumulación controla las concentraciones internas de contaminantes, incluidos los PFAS, en organismos individuales. Cuando la bioacumulación se analiza desde la perspectiva de toda la red alimentaria, se denomina biomagnificación, que es importante seguir porque las concentraciones más bajas de contaminantes en matrices ambientales como el agua de mar o los sedimentos pueden crecer muy rápidamente hasta alcanzar concentraciones nocivas en organismos de niveles tróficos superiores, incluidos los humanos. En particular, las concentraciones en la biota pueden incluso ser 5000 veces superiores a las presentes en el agua para los PFOS y los PFCA C 10 –C 14 . [86] Los PFAS pueden entrar en un organismo mediante la ingestión de sedimentos, a través del agua o directamente a través de su dieta. Se acumulan, concretamente, en zonas con un alto contenido proteico, en la sangre y el hígado, pero también se encuentran en menor medida en los tejidos. [87]

La biomagnificación se puede describir mediante la estimación del factor de magnificación trófica (FMT), que describe la relación entre los niveles de contaminación de una especie y su nivel trófico en la red alimentaria. Los FMT se determinan graficando las concentraciones de PFAS transformadas en logaritmo frente al nivel trófico asignado y tomando el antilogaritmo de la pendiente de regresión ( pendiente 10 ). [16]

En un estudio realizado en un estuario macromareal en Gironde, suroeste de Francia, los TMF superaron uno para casi todos los 19 compuestos PFAS considerados en el estudio y fueron particularmente altos para PFOA y PFNA (6,0 y 3,1 respectivamente). [16] Un TMF mayor que uno significa que la acumulación en el organismo es mayor que la del medio, siendo el medio en este caso agua de mar.

El PFOS, un ácido sulfónico de cadena larga, se encontró en las concentraciones más altas en relación con otros PFAS medidos en peces y aves en mares del norte como el mar de Barents y el Ártico canadiense. [88]

Un estudio publicado en 2023 que analizó 500 muestras compuestas de filetes de pescado recolectados en los Estados Unidos entre 2013 y 2015 bajo los programas de monitoreo de la EPA mostró que los peces de agua dulce contienen de manera ubicua altos niveles de PFAS dañinos, y que una sola porción generalmente aumenta significativamente el nivel de PFOS en la sangre . [89] [90]

La bioacumulación y biomagnificación de PFAS en especies marinas a lo largo de la cadena alimentaria, en particular en pescados y mariscos de consumo frecuente, puede tener importantes impactos en las poblaciones humanas. [91] Los PFAS se han documentado con frecuencia tanto en pescados como mariscos que son comúnmente consumidos por las poblaciones humanas, [92] lo que plantea riesgos para la salud humana y los estudios sobre la bioacumulación en ciertas especies son importantes para determinar los límites diarios tolerables para el consumo humano y dónde se pueden superar esos límites causando posibles riesgos para la salud. [93] Esto tiene implicaciones particulares para las poblaciones que consumen un mayor número de especies de pescado y mariscos silvestres. [92] La contaminación por PFAS también ha provocado interrupciones en el suministro de alimentos, como cierres y límites a la pesca. [94]

Los fluorosurfactantes con cadenas de carbono más cortas pueden ser menos propensos a acumularse en mamíferos; [50] todavía existe cierta preocupación de que puedan ser perjudiciales tanto para los humanos [95] [96] [97] como para el medio ambiente. [98] [19]

Supresión de información sobre efectos sobre la salud

Desde la década de 1970, DuPont y 3M sabían que los PFAS eran “altamente tóxicos si se inhalaban y moderadamente tóxicos si se ingerían”. [37] Los productores utilizaron varias estrategias para influir en la ciencia y la regulación, en particular suprimiendo las investigaciones desfavorables y distorsionando el discurso público. [37]

En 2018, bajo la presidencia de Donald Trump , el personal de la Casa Blanca y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos presionaron a la Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades de los Estados Unidos para que suprimiera un estudio que mostraba que los PFAS eran incluso más peligrosos de lo que se pensaba anteriormente. [26] [27]

Preocupaciones, litigios y regulaciones en países y regiones específicos

Australia

En 2017, el programa de actualidad de la ABC Four Corners informó que el almacenamiento y uso de espumas contra incendios que contenían surfactantes perfluorados en las instalaciones de la Fuerza de Defensa Australiana en Australia habían contaminado los recursos hídricos cercanos. [99] En 2019, los esfuerzos de remediación en la Base RAAF Tindal y la ciudad adyacente de Katherine estaban en curso. [100] En el presupuesto federal australiano de 2022,  se asignaron $ 428 millones para obras en HMAS Albatross , RAAF Base Amberley , RAAF Base Pearce y RAAF Base Richmond, incluida la financiación para remediar la contaminación por PFAS. [101]

Canadá

Aunque los PFAS no se fabrican en Canadá, pueden estar presentes en productos y bienes importados. En 2008, los productos que contienen PFOS y PFOA fueron prohibidos en Canadá, con excepción de los productos utilizados en la lucha contra incendios, en el ejército y en algunas formas de tinta y medios fotográficos. [102]

Health Canada ha publicado directrices para el agua potable sobre las concentraciones máximas de PFOS y PFOA para proteger la salud de los canadienses, incluidos los niños, durante la exposición a estas sustancias durante toda la vida. 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. [103] En agosto de 2024, Health Canada estableció un objetivo de 30 ng/L para la suma de la concentración de 25 PFAS [104] detectados en el agua potable. [105]

Nueva Zelanda

La Agencia de Protección Ambiental de Nueva Zelanda (EPA) ha prohibido el uso de sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) en productos cosméticos a partir del 31 de diciembre de 2026. Esto convertirá al país en uno de los primeros del mundo en adoptar esta medida con respecto a las PFAS para proteger a las personas y al medio ambiente. [106]

Reino Unido

Las consecuencias ambientales de los PFAS, especialmente las derivadas de las actividades de extinción de incendios, se reconocen desde mediados de los años 1990 y cobraron importancia tras la explosión de Buncefield el 11 de diciembre de 2005. La Agencia de Medio Ambiente ha llevado a cabo una serie de proyectos para comprender la escala y la naturaleza de los PFAS en el medio ambiente. La Inspección de Agua Potable exige a las empresas de agua que informen sobre las concentraciones de 47 PFAS. [107]

unión Europea

Muchos PFAS no están cubiertos por la legislación europea o están excluidos de las obligaciones de registro según el reglamento de la UE sobre registro, evaluación, autorización y restricción de sustancias y preparados químicos (REACH). [108] Se han detectado varios PFAS en agua potable, [109] aguas residuales municipales, [110] y lixiviados de vertederos [111] en todo el mundo.

En 2019, el Consejo Europeo solicitó a la Comisión Europea que desarrollara un plan de acción para eliminar todos los usos no esenciales de PFAS debido a la creciente evidencia de los efectos adversos causados ​​por la exposición a estas sustancias; la evidencia de la presencia generalizada de PFAS en el agua, el suelo, los artículos y los desechos; y la amenaza que puede representar para el agua potable. [112] Alemania, los Países Bajos, Dinamarca, Noruega y Suecia presentaron una llamada propuesta de restricción basada en el reglamento REACH para lograr una prohibición europea de la producción, el uso, la venta y la importación de PFAS. [113] La propuesta establece que es necesaria una prohibición para todos los usos de PFAS, con diferentes períodos para diferentes aplicaciones cuando la prohibición entra en vigor (inmediatamente después de que la restricción entra en vigor, cinco años después o 12 años después), dependiendo de la función y la disponibilidad de alternativas. La propuesta no ha evaluado el uso de PFAS en medicamentos, productos fitosanitarios y biocidas porque se aplican regulaciones específicas a esas sustancias (Reglamento sobre biocidas, Reglamento sobre productos fitosanitarios , Reglamento sobre medicamentos) que tienen un procedimiento de autorización explícito que se centra en el riesgo para la salud y el medio ambiente.

La propuesta se presentó el 13 de enero de 2023 y la Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas (ECHA) la publicó el 7 de febrero. Del 22 de marzo al 21 de septiembre, ciudadanos, empresas y otras organizaciones comentaron la propuesta durante una consulta pública. [114] Sobre la base de la información contenida en la propuesta de restricción y la consulta, dos comités de la ECHA formulan un dictamen sobre el riesgo y los aspectos socioeconómicos de la restricción propuesta. En el plazo de un año a partir de la publicación, los dictámenes se envían a la Comisión Europea, que elabora una propuesta final que se presenta a los Estados miembros de la UE para su debate y decisión. [115] Dieciocho meses después de la publicación de la decisión de restricción (que puede diferir de la propuesta original), esta entrará en vigor. [114]

Italia

Se estima que 127.000 residentes de la región del Véneto han estado expuestos a la contaminación a través del agua del grifo, y se cree que es el mayor desastre ambiental relacionado con los PFAS de Europa. [20] [116] Si bien el Instituto Nacional de Salud de Italia (ISS, Istituto Superiore di Sanità ) estableció el límite umbral de PFOA en el torrente sanguíneo en 8 nanogramos por mililitro (ng/mL), algunos residentes habían alcanzado los 262 y algunos empleados industriales alcanzan los 91.900 ng/mL. En 2021, Greenpeace y los ciudadanos locales revelaron algunos datos después de una larga batalla legal contra la Región del Véneto y el ISS, que durante años ha negado el acceso a los datos, a pesar de los valores conocidos desde o incluso antes de 2017. La región del Véneto no ha realizado más seguimiento ni ha tomado medidas decisivas para eliminar la contaminación y reducir, al menos gradualmente, la contaminación del agua no potable. Aunque en 2020 la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (AESA) redujo en más de cuatro veces el límite máximo tolerable de PFAS que se pueden ingerir a través de la dieta, la región no ha realizado nuevas evaluaciones ni implementado acciones concretas para proteger a la población y a los sectores agroalimentario y ganadero. Se añadieron algunas limitaciones al seguimiento del área geográfica, que no incluye la zona naranja y otras áreas afectadas por la contaminación, así como la insuficiencia de análisis sobre producciones importantes extendidas en las áreas en cuestión: huevos (hasta 37.100 ng/kg), pescado (18.600 ng/kg), espinacas y radicchio (solo se realizó un muestreo), kiwis, melones, sandías, cereales (solo se analizó una muestra), soja, vinos y manzanas. [117]

Japón

Un estudio de cuerpos de agua públicos que finalizó en marzo de 2022 mostró que la suma de las concentraciones de PFOS y PFOA superó los 50 ng/L en 81 de 1133 sitios de prueba y, en algunos casos, están presentes en niveles elevados en la sangre. Esto ha generado presión para aumentar las regulaciones. [118]

Suecia

En varios lugares de Suecia se ha detectado agua potable altamente contaminada, como Arvidsjaur, Lulnäset, Uppsala y Visby. [119] [120] En 2013, se detectaron PFAS en altas concentraciones en una de las dos plantas de tratamiento de agua potable municipales de la ciudad de Ronneby, en el sur de Suecia. Se encontraron concentraciones de PFHxS y PFOS de 1700 ng/L y 8000 ng/L, respectivamente. [121] Más tarde se descubrió que la fuente de contaminación era un lugar de ejercicios militares contra incendios en el que se había utilizado espuma contra incendios que contenía PFAS desde mediados de los años 1980. [122]

Además, también se ha demostrado que el agua potable contaminada a bajo nivel es una fuente importante de exposición a PFOA , PFNA , PFHxS y PFOS para los adolescentes suecos (de 10 a 21 años). Aunque las concentraciones medias en el agua potable del municipio estaban por debajo de un ng/L para cada PFAS individual, se encontraron asociaciones positivas entre las concentraciones séricas de PFAS en los adolescentes y las concentraciones de PFAS en el agua potable. [123]

Estados Unidos

Se estima que 26.000 sitios en Estados Unidos están contaminados con PFAS. [124] [125] Se estima que más de 200 millones de estadounidenses viven en lugares donde el nivel de PFAS en el agua del grifo, incluidos los niveles de PFOA y PFOS , supera el límite de 1 ppt (parte por billón) establecido en 2022 por la EPA. [126]

Basándose en estudios de agua del grifo de 716 lugares entre 2016 y 2021, el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) descubrió que los niveles de PFAS excedían los avisos de la EPA en aproximadamente el 75 % de las muestras de áreas urbanas y en aproximadamente el 25 % de las muestras de áreas rurales. [127]

Algunos PFAS ya no se fabrican en los Estados Unidos como resultado de las medidas de eliminación gradual, incluido el Programa de gestión de PFOA (2010-2015), 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 las emisiones de sus instalaciones. Sin embargo, todavía se producen a nivel internacional y se importan a los EE. UU. en bienes de consumo. [128] [129] Algunos tipos de PFAS no se incluyen voluntariamente en los envases de alimentos . [130]

En 2021, los senadores Susan Collins de Maine y Richard Blumenthal de Connecticut propusieron la Ley de No PFAS en Cosméticos en el Senado de los Estados Unidos . [131] También fue presentada en la Cámara de Representantes de los Estados Unidos por la representante de Michigan Debbie Dingell , [132] pero el Partido Republicano , apoyado por la industria química estadounidense, obstruyó el proyecto de ley. [23]

Bases militares

Según un estudio del Departamento de Defensa de Estados Unidos , el agua de al menos 126 bases militares estadounidenses y sus alrededores ha sido contaminada con altos niveles de PFAS debido al uso de espumas extintoras desde la década de 1970. De ellas, 90 bases informaron de una contaminación por PFAS que se había extendido al agua potable o a las aguas subterráneas fuera de la base. [133]

En 2022, un informe del Pentágono reconoció que aproximadamente 175.000 militares estadounidenses en dos docenas de instalaciones militares estadounidenses bebieron agua contaminada con PFAS que excedía el límite de la EPA estadounidense. Sin embargo, según el Environmental Working Group , el informe del Pentágono restó importancia al número de personas expuestas a PFAS, que probablemente fue de más de 640.000 en 116 instalaciones militares. El EWG descubrió que el Pentágono también omitió de su informe algunos tipos de enfermedades que probablemente sean causadas por la exposición a PFAS, como el cáncer testicular , la enfermedad renal y las anomalías fetales. [134]

Acciones de la Agencia de Protección Ambiental

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha publicado avisos de salud sobre el agua potable que no son de obligado cumplimiento para PFOA y PFOS. [135] [136] En marzo de 2021, la EPA anunció que desarrollaría estándares nacionales para el agua potable en relación con PFOA y PFOS. [137] Las empresas de agua potable deben monitorear los niveles de PFAS y pueden recibir subsidios para hacerlo. [138] [139] También existen regulaciones sobre aguas residuales ( directrices de efluentes ) para las industrias que utilizan PFAS en el proceso de fabricación, así como biosólidos ( lodos de aguas residuales procesadas que se utilizan como fertilizantes). [140] [141] [142] [143] [144]

En junio de 2022, la EPA emitió avisos sanitarios para cuatro PFAS específicos, lo que redujo significativamente sus niveles umbral seguros para el agua potable. El PFOA se redujo de 70 ppt a 0,004 ppt, mientras que el PFOS se redujo de 70 ppt a 0,02 ppt. El nivel seguro para el compuesto GenX se fijó en 10 ppt, mientras que el de PFBS se fijó en 2000 ppt. Si bien no son exigibles, estos avisos sanitarios están destinados a que los estados actúen en consecuencia al establecer sus propios estándares para el agua potable. [145]

En agosto de 2022, la EPA propuso agregar PFOA y PFOS a su lista de sustancias peligrosas bajo la ley Superfund . [146] La EPA emitió una norma final en abril de 2024, que requiere que los contaminadores paguen por las investigaciones y la limpieza de estas sustancias. [147] [148]

Mapa del USGS que muestra la cantidad de detecciones de PFAS en muestras de agua del grifo de sitios seleccionados en todo EE. UU.

En abril de 2024, la EPA emitió una norma final sobre agua potable para PFOA, PFOS, GenX , PFBS, PFNA y PFHxS. En un plazo de tres años, los sistemas públicos de agua deben eliminar estos seis PFAS hasta niveles casi nulos. Los estados pueden recibir subvenciones de hasta mil millones de dólares en ayuda para ayudar con las pruebas y el tratamiento iniciales del agua para este propósito. [149] [150] [151] [152] [153]

En febrero de 2017, DuPont y Chemours (una empresa derivada de DuPont ) acordaron pagar 671 millones de dólares para resolver demandas derivadas de 3.550 reclamaciones por lesiones personales relacionadas con la liberación de PFAS de su planta de Parkersburg, Virginia Occidental , al agua potable de varios miles de residentes. [154] Esto ocurrió después de que un panel científico independiente creado por el tribunal (el Panel Científico C8) encontrara un "vínculo probable" entre la exposición al C8 y seis enfermedades: cáncer de riñón y testículo, colitis ulcerosa, enfermedad de la tiroides, hipertensión inducida por el embarazo y colesterol alto. [66]

En octubre de 2018, un bombero de Ohio presentó una demanda colectiva contra varios productores de fluorosurfactantes, incluidos 3M y DuPont, en nombre de todos los residentes de EE. UU. que puedan sufrir efectos adversos para la salud por la exposición a los PFAS. [155] La historia se cuenta en la película Dark Waters . [156]

En junio de 2023, 3M llegó a un acuerdo de 10.300 millones de dólares con varios proveedores públicos de agua de Estados Unidos para resolver reclamaciones por contaminación del agua relacionadas con los PFAS, mientras que Chemours , DuPont y Corteva resolvieron reclamaciones similares por 1.190 millones de dólares. [36]

En diciembre de 2023, como parte de una batalla legal de cuatro años, la EPA prohibió a Inhance, un fabricante con sede en Houston, Texas, que produce aproximadamente 200 millones de contenedores al año con un proceso que crea PFOA, utilizar el proceso de fabricación. [157] [158] En marzo de 2024, el Tribunal de Apelaciones de los Estados Unidos para el Quinto Circuito revocó la prohibición. Si bien el tribunal no negó los riesgos para la salud de los contenedores, dijo que la EPA no podía regular los contenedores fabricados en virtud de la Ley de Control de Sustancias Tóxicas de 1976 , que solo aborda los productos químicos "nuevos". [159]

Acciones estatales

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 considerados "actualmente inevitables". [160] [161]

A partir de octubre de 2020 [update], los estados de California, Connecticut, Massachusetts, Michigan, Minnesota, New Hampshire, Nueva Jersey, Nueva York, Vermont y Wisconsin tenían estándares de agua potable exigibles para entre dos y seis tipos de PFAS. Las seis sustancias químicas (denominadas por el Departamento de Protección Ambiental de Massachusetts como PFAS6) se miden individualmente o se suman como un grupo según el estándar; son: [162]

California

En 2021, California prohibió el uso de PFAS en envases de alimentos y en productos para bebés y niños, y también exigió que los utensilios de cocina con PFAS en el estado llevaran una etiqueta de advertencia. [163]

Maine

Un programa autorizado y promovido por el Departamento de Protección Ambiental de Maine que proporcionaba lodos de aguas residuales municipales ( biosólidos ) gratuitos a los agricultores como fertilizante ha provocado la contaminación por PFAS del agua potable local y de los productos agrícolas cultivados. [164] [165]

Michigan

El Equipo de Respuesta a la Acción de PFAS de Michigan (MPART) se lanzó en 2017 y es el primer equipo de acción de varias agencias de su 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. Varias partes analizan las aguas subterráneas en lugares de todo el estado para garantizar la seguridad, el cumplimiento de las regulaciones y detectar y remediar de forma proactiva posibles problemas. En 2010, el Departamento de Calidad Ambiental de Michigan (MDEQ) descubrió niveles de PFAS en pozos de monitoreo de aguas subterráneas en la antigua Base de la Fuerza Aérea Wurtsmith . [166] En 2024, las pruebas dirigidas por ciudadanos cerca de la base en Oscoda descubrieron altos niveles de PFAS en la espuma a lo largo de la orilla del lago Huron . [167] A medida que se disponía de información adicional de otras pruebas nacionales, Michigan amplió sus investigaciones a otros lugares donde potencialmente se usaban compuestos de PFAS. En 2018, la División de Remediación y Reurbanización (RRD) del MDEQ estableció criterios de limpieza para las aguas subterráneas utilizadas como agua potable de 70 ppt de PFOA y PFOS, individualmente o combinados. El personal de la RRD es responsable de implementar estos criterios como parte de sus esfuerzos continuos para limpiar los sitios de contaminación ambiental. El personal de la RRD es el investigador principal en la mayoría de los sitios de PFAS en el sitio web de MPART y también lleva a cabo actividades de respuesta provisionales, como la coordinación de instalaciones de agua embotellada o filtros con los departamentos de salud locales en los sitios bajo investigación o con preocupaciones conocidas por PFAS. La mayor parte del muestreo de agua subterránea en los sitios de PFAS bajo la dirección de la RRD es realizado por contratistas familiarizados con las técnicas de muestreo de PFAS. La RRD también tiene una Unidad de Servicios Geológicos, con personal que instala pozos de monitoreo y también está bien versado en técnicas de muestreo de PFAS. El MDEQ ha estado realizando limpieza ambiental de contaminantes regulados durante décadas. Debido a la naturaleza cambiante de las regulaciones de PFAS a medida que se dispone de nueva ciencia, el RRD está evaluando la necesidad de un 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 la Evaluación Ambiental de Referencia. A principios de 2018, el RRD compró equipo de laboratorio que permitirá al Laboratorio Ambiental del 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 de PFAS, en California, aunque laboratorios privados en otras partes del país, incluido Michigan, están comenzando a ofrecer estos servicios). A partir de agosto de 2018, el RRD ha contratado personal adicional para trabajar en el desarrollo de la metodología y la realización de análisis de PFAS.[168]

En 2020, la fiscal general de Michigan, Dana Nessel, presentó una demanda contra 17 empresas, incluidas 3M, Chemours y DuPont, por ocultar riesgos conocidos para la salud y el medio ambiente al estado y a sus residentes. La denuncia de Nessel identifica 37 sitios con contaminación conocida. [169] El Departamento de Medio Ambiente, Grandes Lagos y Energía de Michigan introdujo algunas de las normas de agua potable más estrictas del país para PFAS, estableciendo niveles máximos de contaminantes (MCL) para PFOA y PFOS en 8 y 16 ppt respectivamente (por debajo de las normas de limpieza de aguas subterráneas existentes anteriormente de 70 ppt para ambos), e introduciendo MCL para otros cinco compuestos de PFAS previamente no regulados, limitando PFNA a seis ppt, PFHxA a 400.000 ppt, PFHxS a 51 ppt, PFBS a 420 ppt y HFPO-DA a 370 ppt. [170] El cambio agrega 38 sitios adicionales a la lista del estado de áreas contaminadas con PFAS conocidas, lo que eleva el número total de sitios conocidos a 137. Aproximadamente la mitad de estos sitios son vertederos y 13 son antiguas instalaciones de recubrimiento . [171]

En 2022 se encontró PFOS en la carne de res producida en una granja de Michigan: el ganado había sido alimentado con cultivos fertilizados con biosólidos contaminados. Las agencias estatales emitieron una advertencia de consumo, pero no ordenaron un retiro del mercado, porque actualmente no hay contaminación por PFOS en la carne de res según las normas gubernamentales. [172]

Un estudio de 2024 concluyó que "la deposición atmosférica podría ser una vía ambiental importante, en particular para los Grandes Lagos". [173] [174]

Minnesota

En febrero de 2018, 3M resolvió una demanda por 850 millones de dólares relacionada con el agua potable contaminada en Minnesota. [175]

Nueva Jersey

En 2018, el Departamento de Protección Ambiental de Nueva Jersey (NJDEP) publicó un estándar de agua potable para PFNA. Los sistemas de agua públicos en Nueva Jersey deben cumplir con un estándar de MCL de 13 ppt. [176] [177] En 2020, el estado estableció un estándar de PFOA de 14 ppt y un estándar de PFOS de 13 ppt. [178]

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 con otros productos químicos. Las empresas citadas son DuPont, Chemours y 3M. [179] El NJDEP también declaró que cinco empresas eran financieramente responsables de la remediación estatal de los productos químicos. 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 sino que solo manipuló PFAS. [180] Las empresas negaron su responsabilidad e impugnaron la directiva. [181] En junio de 2020, la EPA y el Departamento de Protección Ambiental de Nueva Jersey publicaron un documento en el que informaban de que una familia única de PFAS utilizada por Solvay, los carboxilatos de cloroperfluoropoliéter (ClPFPECA), estaban contaminando los suelos de Nueva Jersey a una distancia de las instalaciones de Solvay de hasta 150 km. [182] y los ClPFPECA también se encontraron en el agua. [183]

Más tarde, en 2020, el fiscal general del estado de Nueva Jersey presentó una demanda en el Tribunal Superior de Nueva Jersey contra Solvay por la contaminación del medio ambiente del estado con PFAS. [184] En mayo de 2021, Solvay emitió un comunicado de prensa en el que afirmaba que la empresa estaba "interrumpiendo el uso de fluorosurfactantes en los EE. UU." [185]

Nueva York

En 2016, Nueva York, junto con Vermont y New Hampshire, reconoció la contaminación por PFOA y solicitó a la EPA que publicara medidas de orientación sobre la calidad del agua. El Departamento de Conservación Ambiental del Estado de Nueva York ha observado contaminación en Hoosick Falls, Newburgh, Petersburgh, Poestenkill, Mahopac y Armonk. [186]

En 2021, tras una demanda colectiva, la aldea de Hoosick Falls recibió un acuerdo de 65,25 millones de dólares de Saint-Gobain Performance Plastics, Honeywell, 3M y DuPont debido a la eliminación de productos químicos PFAS en las aguas subterráneas de la planta de tratamiento de agua local . [187]

Washington

El Comité de Medio Ambiente y Obras Públicas del Senado de los Estados Unidos ha identificado cinco instalaciones militares en el estado de Washington como contaminadas con PFAS. [188] Con el objetivo de proteger al medio ambiente y al consumidor, el Departamento de Ecología del Estado de Washington publicó un Plan de Acción Química en noviembre de 2021, y en junio de 2022 el gobernador encargó al Departamento de Ecología del Estado de Washington que eliminara gradualmente la fabricación e importación de productos que contuvieran PFAS. Las medidas iniciales adoptadas por el Departamento de Salud del Estado de Washington para proteger al público de la exposición a través del agua potable han incluido el establecimiento de Niveles de Acción Estatales para cinco PFAS (PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS y PFBS), que se implementaron en noviembre de 2021. [189] [190] [191]

Naciones Unidas

En 2009, el PFOS, sus sales y el fluoruro de perfluorooctanosulfonilo , así como el PFOA y el PFHxS, fueron incluidos como contaminantes orgánicos persistentes en el Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes debido a su naturaleza ubicua, persistente, bioacumulable y tóxica . [192] [193] El convenio ha sido ratificado por 186 jurisdicciones, pero lo más notable es que no ha sido ratificado por los Estados Unidos, Israel y Malasia. [194] Los PFCA de cadena larga (C 9 –C 21 ) están actualmente bajo revisión para su inclusión en la lista. [195]

Exposición ocupacional

La exposición ocupacional a los PFAS ocurre en numerosas industrias debido al uso generalizado de sustancias químicas en productos y como un elemento de los flujos de procesos industriales. [73] Los PFAS se utilizan en más de 200 formas diferentes en industrias tan diversas como la fabricación de equipos y productos electrónicos, la producción de plástico y caucho, la producción de alimentos y textiles, y la construcción. [196] La exposición ocupacional a los PFAS puede ocurrir en las instalaciones de fluoroquímicos que los producen y otras instalaciones de fabricación que los utilizan para el procesamiento industrial, como la industria del cromado. [73] Los trabajadores que manipulan productos que contienen PFAS también pueden estar expuestos durante su trabajo, como las personas que instalan alfombras que contienen PFAS y muebles de cuero con revestimientos de PFAS, los enceradores de esquí profesionales que utilizan ceras a base de PFAS y los bomberos que utilizan espuma que contiene PFAS y usan equipo de protección resistente al fuego hecho con PFAS. [73] [197] [198]

Vías de exposición

Las personas que están expuestas a PFAS a través de sus trabajos suelen tener niveles más altos de PFAS en la sangre que la población general. [73] [199] [200] Si bien la población general está expuesta a PFAS a través de la ingestión de alimentos y agua, la exposición ocupacional incluye la ingestión accidental, la exposición por inhalación y el contacto con la piel en entornos donde los PFAS se vuelven volátiles. [201] [12]

Técnicos profesionales en cera para esquís

En comparación con el público en general expuesto al agua potable contaminada, los técnicos profesionales en cera para esquís están más expuestos a los PFAS (PFOA, PFNA, PFDA, PFHpA, PFDoDA) de la cera deslizante que se utiliza para recubrir la parte inferior de los esquís y reducir la fricción entre los esquís y la nieve. [202] Durante el proceso de recubrimiento, la cera se calienta, lo que libera humos y partículas en el aire. [202] En comparación con todas las demás exposiciones ocupacionales y residenciales notificadas, el encerado de esquís tuvo las concentraciones totales más altas de PFAS en el aire. [203]

Trabajadores de manufactura

Las personas que trabajan en plantas de producción de fluoroquímicos y en industrias manufactureras 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 PFAS y sus efectos sobre la salud comenzó con estudios de vigilancia médica de trabajadores expuestos a PFAS en 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 la década de 1940 y la de 2000, miles de trabajadores expuestos a PFAS participaron en estudios de investigación que hicieron avanzar la comprensión científica de las vías de exposición, las propiedades toxicocinéticas y los efectos adversos para la salud asociados con la exposición. [53] [204] [205]

El primer estudio de investigación que informó niveles elevados de flúor orgánico en la sangre de trabajadores de fluoroquímicos se publicó en 1980. [53] Estableció la inhalación como una ruta potencial de exposición ocupacional a PFAS al informar niveles mensurables de flúor orgánico en muestras de aire en la instalación. [53] Los trabajadores en instalaciones de producción de fluoroquímicos tienen niveles más altos de PFOA y PFOS en su 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 niveles tan altos como 100.000 ng/mL, mientras que la concentración media de PFOA entre cohortes no expuestas ocupacionalmente en el mismo período de tiempo fue de 4,9 ng/mL. [206] [54] Entre los trabajadores de fluoroquímicos, aquellos con contacto directo con PFAS tienen concentraciones más altas de PFAS en su sangre que aquellos con contacto intermitente o sin contacto directo con PFAS. [204] [206] Se ha demostrado que los niveles de PFAS en sangre disminuyen cuando cesa el contacto directo. [206] [207] Los niveles de PFOA y PFOS han disminuido en los trabajadores de fluoroquímicos de EE. UU. y Europa debido a las instalaciones mejoradas, el mayor uso de equipos de protección personal y la interrupción de la producción de estos productos químicos. [204] [208] La exposición ocupacional a PFAS en la fabricación sigue siendo un área activa de estudio en China con numerosas investigaciones que vinculan la exposición de los trabajadores a varios PFAS. [209] [210] [211]

Bomberos

Bomberos que utilizan espuma formadora de película acuosa (AFFF)

Los PFAS se utilizan comúnmente en espumas contra incendios de clase B debido a sus propiedades hidrófobas y lipofóbicas, así como a la estabilidad de los productos químicos cuando se exponen a altas temperaturas. [212]

La investigación sobre la exposición ocupacional de los bomberos es emergente, aunque frecuentemente limitada por diseños de estudio de potencia insuficiente. 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 la significación estadística. [213] Un estudio de 2014 en Finlandia que estudió a ocho bomberos durante tres sesiones de capacitación observó un aumento de PFAS seleccionados (PFHxS y PFNA) en muestras de sangre después de cada evento de capacitación. [212] Debido a este pequeño tamaño de muestra, no se realizó una prueba de significación . Un estudio transversal de 2015 realizado en Australia encontró que la acumulación de PFOS y PFHxS estaba asociada positivamente con años de exposición ocupacional a AFFF a través de la extinción de incendios. [199]

Debido a su uso en entrenamientos y pruebas, los estudios indican un riesgo ocupacional para los miembros militares y los bomberos, ya que se indicaron niveles más altos de exposición a PFAS en miembros militares y bomberos en comparación con la población general. [214] La exposición a PFAS es frecuente entre los bomberos no solo debido a su uso en emergencias, sino también porque se usa en equipos de protección personal . En apoyo de estos hallazgos, estados como Washington y Colorado han tomado medidas para restringir y penalizar el uso de espuma contra incendios de clase B para el entrenamiento y las pruebas de los bomberos. [215] [216]

La exposición tras los atentados del 11 de septiembre

Los ataques del 11 de septiembre y los incendios resultantes provocaron la liberación de sustancias químicas tóxicas utilizadas en materiales como revestimientos resistentes a las manchas. [217] 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. [217]

Se evaluó a los bomberos que trabajaban en la zona cero o cerca de ella para detectar efectos respiratorios y de otro tipo en la salud derivados de la exposición a las emisiones del World Trade Center. Las primeras pruebas clínicas mostraron una alta prevalencia de efectos en la salud respiratoria. Los primeros síntomas de exposición a menudo se presentaban con tos persistente y sibilancia. Se detectaron niveles de PFOA y PFHxS tanto en la exposición al humo como al polvo, pero los primeros intervinientes expuestos al humo tenían concentraciones más altas de PFOA y PFHxS que los expuestos al polvo. [217]

Medidas de mitigación

Se han propuesto varias estrategias como forma de proteger a quienes corren mayor riesgo de exposición ocupacional a PFAS, entre ellas el control de la exposición, los análisis de sangre periódicos y el uso de alternativas libres de PFAS, como espuma contra incendios sin flúor y cera para esquís de origen vegetal. [218]

Remediación

Tratamiento de agua

Actualmente existen 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 como el lixiviado de vertederos . Las concentraciones de PFAS en el afluente pueden variar en órdenes de magnitud para medios o aplicaciones específicos. Estos valores en el afluente, junto con otros parámetros generales de calidad del agua (por ejemplo, el pH) pueden influir en el rendimiento y los costos operativos de las tecnologías de tratamiento. Las tecnologías son:

Las aplicaciones en los sectores público y privado de una o más de estas metodologías se están aplicando a sitios de remediación en todo Estados Unidos y otros lugares internacionales. [223] La mayoría de las soluciones involucran sistemas de tratamiento en el sitio, mientras que otras están aprovechando la infraestructura y las instalaciones fuera del sitio, como una instalación centralizada de tratamiento de desechos , para tratar y eliminar el conjunto de compuestos PFAS.

El Consejo Interestatal de Tecnología y Regulación (ITRC), con sede en los Estados Unidos, ha llevado a cabo una evaluación exhaustiva de las tecnologías de tratamiento ex situ e in situ para matrices líquidas afectadas por PFAS. Estas tecnologías se dividen en tecnologías implementadas en el campo, tecnologías de aplicación limitada y tecnologías en desarrollo, y por lo general encajan en uno de los tres tipos de tecnologías siguientes: [221]

  • Separación
  • Concentración
  • Destrucción

El tipo de tecnología de remediación de PFAS seleccionada suele ser un reflejo de los niveles de contaminación de PFAS y de la firma de PFAS (es decir, la combinación de sustancias PFAS de cadena corta y larga presentes) junto con la química del agua específica del sitio y los contaminantes cruzados presentes en la corriente líquida. Las aguas más complejas, como los lixiviados de vertederos y las aguas de las plantas de tratamiento de aguas residuales, requieren soluciones de tratamiento más robustas que sean menos vulnerables a los bloqueos.

Despojo y enriquecimiento

El fraccionamiento con espuma utiliza la interfaz aire/agua de una burbuja de aire ascendente para recolectar y cosechar moléculas de PFAS. La cola hidrofóbica de muchos compuestos de PFAS de cadena larga se adhiere a esta interfaz y asciende a la superficie del agua con la burbuja de aire, donde se presentan como una espuma para su recolección y posterior concentración. La técnica de fraccionamiento con espuma es una derivación de las técnicas tradicionales de separación con burbujas absorbentes utilizadas por las industrias durante décadas para extraer contaminantes anfifílicos. La ausencia de una superficie absorbente sólida reduce los consumibles y los subproductos de desecho y produce un hiperconcentrado líquido que se puede utilizar en una de las diversas tecnologías de destrucción de PFAS. En varios ensayos a gran escala y aplicaciones de campo, esta técnica proporciona una alternativa simple y de bajo costo operativo para aguas complejas impactadas por PFAS. [224]

Destrucción

En 2007, se descubrió que la incineración a alta temperatura de lodos de depuradora reducía significativamente los niveles de compuestos perfluorados. [225]

Un estudio de 2022 publicado en el Journal of Environmental Engineering descubrió que una técnica basada en calor y presión conocida como oxidación en agua supercrítica destruyó el 99 % de los PFAS presentes en una muestra de agua. Durante este proceso, se añaden sustancias oxidantes al agua contaminada con PFAS y luego el líquido se calienta por encima de su temperatura crítica de 374 grados Celsius a una presión de más de 220 bares . El agua se vuelve supercrítica y, en este estado, las sustancias repelentes al agua como los PFAS se disuelven mucho más fácilmente. [222]

Soluciones teóricas y de fase inicial

El equipo Fraunhofer de la Universidad Estatal de Michigan ha desarrollado una posible solución para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con PFAS . Para el sistema de oxidación electroquímica se utilizan electrodos de diamante dopados con boro, que son capaces de romper los enlaces moleculares de los PFAS, lo que elimina esencialmente los contaminantes y deja agua limpia. [226]

Se ha demostrado que la cepa A6 de Acidimicrobium sp. es un remediador de PFAS y PFOS. [227] Los PFAS con enlaces insaturados son más fáciles de descomponer: el cultivo de decloración comercial KB1 (que contiene Dehalococcoides ) es capaz de descomponer dichas sustancias, pero no los PFAS saturados. Cuando hay sustratos alternativos más fáciles de digerir, los microbios pueden preferirlos a los PFAS. [228]

Tratamiento químico

Un estudio publicado en Science en agosto de 2022 indicó que los ácidos perfluoroalquilcarboxílicos (PFCA) se pueden mineralizar mediante calentamiento en un disolvente aprótico polar como el dimetilsulfóxido . Calentar los PFCA en una mezcla 8 a 1 de dimetilsulfóxido y agua a 80-120 °C (176-248 °F) en presencia de hidróxido de sodio provocó la eliminación del grupo de ácido carboxílico al final de la cadena de carbono, creando un perfluoroanión que se mineraliza en fluoruro de sodio y otras sales como trifluoroacetato de sodio , formiato , carbonato , oxalato y glicolato . El proceso no funciona en ácidos perfluorosulfónicos como el PFOS. [229] Un estudio de 2022 publicado en Chemical Science muestra la ruptura de los enlaces CF y su mineralización como grupos YF 3 o YF 6 . [230] Otro estudio publicado en el Journal of the American Chemical Society describió la descomposición de los PFAS utilizando estructuras metalorgánicas (MOF). [231]

Métodos analíticos

Los métodos analíticos para el análisis de PFAS se dividen en dos categorías generales: análisis dirigidos o análisis no dirigidos. Los análisis dirigidos utilizan estándares de referencia para determinar las concentraciones de PFAS específicos, pero esto requiere un estándar de alta pureza para cada compuesto de interés. Debido a la gran cantidad de posibles objetivos, es posible que estos métodos no detecten PFAS inusuales. Los análisis no dirigidos miden otros factores, como el flúor orgánico total, que se pueden utilizar para estimar la concentración total de PFAS en una muestra, pero no pueden proporcionar concentraciones de compuestos individuales. Los dos tipos de análisis a menudo se combinan; al restar la masa de analitos objetivo de los resultados del análisis no dirigido, se puede obtener una estimación de qué fracción de PFAS se ha "omitido" en el análisis dirigido.

Los análisis dirigidos generalmente utilizan instrumentos de cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS). Actualmente, el método 537.1 de la EPA está aprobado para su uso en agua potable e incluye 18 PFAS. [232] El método 1633 de la EPA está siendo revisado para su uso en aguas residuales, aguas superficiales, aguas subterráneas, suelo, biosólidos, sedimentos, lixiviados de vertederos y tejido de peces para 40 PFAS, pero actualmente lo utilizan muchos laboratorios en los Estados Unidos. [233] Los límites reglamentarios para PFOA y PFOS establecidos por la EPA de EE. UU. (4 partes por billón) están limitados por la capacidad de los métodos para detectar concentraciones de bajo nivel. [234]

Los análisis no específicos incluyen flúor orgánico total (TOF, incluidas variaciones, por ejemplo, flúor orgánico adsorbible, AOF; flúor orgánico extraíble, EOF), ensayo de precursor oxidable total y otros métodos en desarrollo. [235] [236]

Muestras de productos químicos

Algunas sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo comunes incluyen: [237] [238]

NombreAbreviaturaFórmula estructuralPeso molecular (g/mol)N.º CAS
Sulfonamida de perfluorobutanoH-FBSAC4F9SO2NH2​​​​​​​299.1230334-69-1
PerfluoropentanosulfonamidaPFPSAC5F11SO2NH2​​​​​​​349,1282765-76-2
PerfluorohexanosulfonamidaPFHxSAC6F13SO2NH2​​​​​​​399,1313-1-41997
PerfluoroheptanosulfonamidaPFHpSAC7F15SO2NH2​​​​​​​449,1482765-77-3
PerfluorooctanosulfonamidaPFOSAC8F17SO2NH2​​​​​​​499,14754-91-6
Fluoruro de perfluorobutanosulfoniloPFBSFC4F9SO2F​​​​​​302.09375-72-4
Fluoruro de perfluorooctanosulfoniloPFOSFC8F17SO2F​​​​​​502.12307-35-7

Películas

Véase también

Referencias

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