PFAS به چه موادی گفته میشود؟
مواد پرفلوئوروآلکیل و پلی فلوئوروآلکیل که با نام اختصاری PFAS نیز شناخته میشوند، نوعی ترکیبات شیمیایی هستند که بنا بر آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا در محصولات متفاوتی یافت میشوند مانند بسته بندی مواد غذایی، شوینده های خانگی وظروف نچسب.
این احتمال وجود دارد که اخیرا به میزان زیادی این نام اختصاری را شنیده باشید زیرا از چندین سال قبل محققین در حال انجام مطالعاتی بروی ماده یاد شده هستند و نتایج این مطالعات نیز حاکی از این است که PFAS برای سلامتی انسان و محیط زیست خطرناک و مضر است.
این موضوع میتواند ناشی از ان باشد که انواع خاصی از PFAS مانند پرفلوئورواکتان سولفونات و پرفلوئورواکتانوئیک اسید در محیط زیست یا در بدن انسان تجزیه نمیشوند و همین مسئله خود مشکلاتی را به همراه خواهد داشت.
تاریخچه ی PFAS
بنا بر شورای قانون گذاری و فناوری بین ایالتی، اولین نمونه های این ماده در دهه 30 اختراع شدند و به عنوان جز اصلی در پوشش های نچسب و ضد اب به کار برده می شدند. توسعه این ماده در دهه 60 افزایش یافت که پس از اتش سوزی مرگبار ناو هواپیمابری نیروی دریایی امریکا بود. این اتش سوزی ناشی از ورود یک موشک به هواپیماهای ارتشی و برخورد ان با تانکهای بنزین بود. واقعه یاد شده منجر به تخریب کل کشتی و مرگ بیش از 130 نفر شد.
کمی پس از این سانحه، دانشمندان و تولید کنندگان به توسعه ماده ای با نام PFAS پرداختند که شامل نوعی فوم فیلم مانند آبی با نام AFFF میباشد. این ترکیب فومی قادر است تا اتش را با سرعت خاموش سازد. PFAS نیز باعث میشود تا فوم یاد شده با سرعت خیلی بیشتری گسترش یابد و در نتیجه اثر بخشی بیشتری در برابر مایعات احتراقی مانند نفت خواهد داشت. از این ترکیبات به طور عمده در کشتی های نظامی و ارتشی، هواپیماها و فرودگاه ها استفاده میشد.
امروزه بیش از 300 ماده شیمیایی ترکیبی در این دسته قرار میگیرند و مصارف گوناگونی نیز دارند که از ان جمله میتوان به بسته های ذرت بوداده مقاوم در برابر چربی، موکتهای ضد لک، لوله ها و سیم های ضد خوردگی و سایش اشاره کرد.
PFAS گروهی گسترده از مواد شیمیایی با خواص و کاربردهای متفاوت هستند. مواد شیمیایی که در این گروه قرار میگیرند، با توجه به خواص شیمیایی و فیزیکی خود دسته بندی میشوند ولی از انجایی که همه با نام یکسان و مشترک PFAS شناخته میشود، ابهاماتی در بین مردم و انجمن های علمی بوجود امده است. به عنوان مثال فرضیاتی وجود دارد که این ماده میتواند سرطان زا باشد ولی فقط تعداد خیلی کمی از هزار ماده قرار گرفته در این مجموعه واقعا ارتباطی با سرطان دارند.
چه نگرانی هایی در خصوص PFASوجود دارد؟
دو زیر مجموعه ی PFAS با نامهای PFOS,PFOA به صورت گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته اند و نتایج این مطالعات نشان میدهند که مواد یاد شده میتوانند بیماری های مختلفی را برای حیوانات ازمایشگاهی بوجود اورند.
بنا بر مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی، PFOA در خون بیش از 98 درصد از مردم امریکا وجود دارد. این ماده بیشتر در محیط های اطراف مراکز ارتشی و تجهیزات تولیدی دیده میشود. در واقع PFOA وارد ابهای اطراف این مراکز شده است. وجود ماده نام برده شده در خون نیز با اختلالاتی مانند افزایش سطح کلسترول خون و سطح اوریک اسید ارتباط داده میشود که خود میتواند عاملی برای بروز سنگ کلیه و نقرس باشد.
برنامه نظارتی EPA در سال 2006 قوانینی را تعیین کرد که با توجه به انها در سال 2015 هیچ کدام از مواد PFOS,PFOA در امریکا تولید نشدند. یکی از دلایل این قانون گذاری نیز نگرانی هایی بود که حول موضوع خطرزایی مواد یاد شده برای سلامتی انسان وجود داشت.
مردم چه اقداماتی در این حوزه انجام میدهند؟
خانواده ی PFAS ها شامل انواعی از مواد شیمیایی میشوند که قابلیت استفاده در صنایع گوناگون را دارند. تعدادی از متخصصین صنایع این مواد عنوان میکنند که PFAS خواصی دارند که نمیتوان هیچ ماده ی شیمیایی را جایگزین انها ساخت. این ادعایی است که متخصصین محیط زیست با ان موافق نیستند.
به عنوان مثال، یکی از متخصصین این حوزه عنوان کرد که فومهای حاوی PFAS عملکرد خیلی بهتری در مقایسه با فوم های اتش نشانی غیر فلوئورینی دارند (در برابر احتراق و اتش سوزی). IPEN به عنوان یک گروه محیطی غیر انتفاعی واقع در سوئد، عنوان میکند که این ادعا غلط است. گروه یاد شده در سال 2018 یک گزارش علمی را منتشر کرد که نشان میداد جایگزین های متناسبی برای فوم های اتش نشانی ساخته شده از این مواد وجود دارد.
بنا بر گزارشات همین گروه، بیش از 50 فرودگاه تجاری در شهرهای بزرگ در دنیا و چندین کمپانی بزرگ در حوزه نفت و گاز به جایگزینهای این فومها روی اورده اند و در واقع مصرف فومهای ضد احتراق PFAS را قطع کرده اند. به گزارش رویترز، در ماه می سال 2019 برنامه ی محیطی ملل متحد مذاکراتی را بین 180 کشور ترتیب داد تا بر اساس ان مواد سمی را حذف نمایند مانند PFAS.
تعدادی از شرکتها نیز در جستجوی قوانینی برای معافیت منع استفاده از این ماده در حوزه هایی مانند پارچه و دستگاه های الکتریکی میباشد. به گزارش رویترز، چین تنها کشوری است که خواهان استفاده ازاد از این ماده به طور کلی میباشد.
اگرچه به کارگیری PFAS چندان ضروری نیست ولی مصارف ان خیلی کاربردی و موثر هستند مانند پوشش بسته های ذرت های بوداده و یا بسته بندی های پیتزا (این مواد از چکیدن پیتزا و روغن ان به بخش های خارجی جلوگیری میکند). سودمندی این ماده برای صنایع مختلف باعث شده است محققین و تولید کنندگان به توسعه و یادگیری در خصوص این مواد شیمیایی همچنان ادامه دهند.
اگرچه از انجایی که PFAS در طبیعت باقی می ماند و تجزیه نمیشود، اب های اشامیدنی میتوانند توسط این مواد الوده شوند (زنجیره های بلند PFAS دارای 8 یا تعداد بیشتری از اتمهای کربن هستند، گروهی که با نام PFOS,PFOA شناخته میشود). الودگی ابهای اشامیدنی توسط این ماده یکی از دلایل اولیه ای است که میتواند برای انسان و حیوانات قرار گرفته در معرض انها نگران کننده باشد.
بنابراین افراد در تلاشند تا مشکل الودگی آب را از بین ببرند. به عنوان مثال گروهی در کارولینای شمالی تجهیزات جدیدی را ساخته اند تا به کمک فیلترهای کربنی فعال ان، ذرات PFAS را از اب جدا کنند. هدف این شرکت این است که 90 درصد از این مواد سمی و خطرناک را قبل از تحویل به مشتری از آب خارج سازد.
تعداد دیگری از محققین در تلاشند تا PFAS را پس از فیلتر سازی به طور کلی از بین ببرند تا از بروز زباله در مدت زمان طولانی جلوگیری نمایند. این تلاشها شامل پسماند سوزی و روش های الکتروشیمیایی، گرمایی و فراصوت میشود که به طور کامل مولکولها را نابود می سازد.
در سال 2019، EPA برنامه ی عملیاتی خود در خصوص مواد سمی PFAS را اعلام کرد. این برنامه شامل اقدامات کوتاه و بلند مدتی میشود تا به مقامات در جهت درک بهتر این مواد شیمیایی و نحوه پاک سازی انها کمک نماید. علاوه بر ان برنامه یاد شده نشان دهنده ی نحوه همکاری سازمان یاد شده با سایر اژانس ها و تولید کنندگان به مظور تحقیق و بررسی توسعه انواع جدید و موجود PFAS می باشد.
بنا بر گزارشات ITRC، محققین و تولید کنندگان در تلاشند تا از PFAS های کوتاه زنجیره به جای بلند زنجیره استفاده نمایند تا احتمال بروز خواص مشابه را بررسی نمایند. انواع کوتاه زنجیره این ماده اسیبهای کمتری به محیط وارد کرده و همچنین به احتمال کمتری در بدن انسانها یا محیط زیست باقی می مانند.
خواص PFASکدامند؟
اگرچه صنایع محیطی اولین بار نام ترکیبات فلوئورینی یا PFC را برای این خانواده انتخاب کردند ولی نام گذاری ویژه ی PFAS برای استفاده در حوزه ی علوم جهانی، قوانین و انجمنهای صنعتی انتخاب شد. در واقع PFAS مواد فلویورینه ای هستند که در ساختار خود اتمهای کربن دارند. در فلوئوروآلکیل هر اتم کربن موجود در زنجیره به طور کامل با فلوئورین اشباع شده است (فقط پیوندهای کربن-فلوئورین). اگرچه زنجیره های کربنی در پلی فلوئورآلکیل تا مقدار زیادی با این فلوئورین اشباع شده اند ولی در زنجیره خود پیوندهای کربن و هیدروژن هم دارند.
PFOS,PFOA در این خانواده به بیشترین مقدار مورد مطالعه قرار گرفته اند. هر دوی این مواد ساختار کربنی اب ترس دارندو دارای هشت اتم کربن میباشند که به طور کامل با اتمهای فلوئورینی اشباع شده اند. گروه های وظیفه ای قطبی آب دوست هم در ای ساختارها وجود دارند. بنابراین این ترکیبات آمیفیلک (مولکولهای که هر دو خاصیت اب ترس و اب دوست را دارند) میباشند. همین خاصیت باعث شده تا مواد یاد شده گزینه ای مناسب برای تولید فوم های اتش نشانی و سایر مواد فعال سطحی باشند. این مواد نیز به عنوان انیونهای محلول در اب شناخته میشوند. از انجایی که PFOS,PFOA دارای خواص فعالیت سطحی میباشند، به سختی میتوان ویژگی های فیزیکی- شیمیایی انها را پیش بینی کرد مانند ضریب توزیع پذیری. استحکام پیوندهای کربن-فلوئورینی در این ماده پایداری گرمایی و شیمیایی خیلی بالایی را بوجود می اورد.
اگرچه مطالعات انجام گرفته بروی این مواد نگرانی های جدی را نشان میدهند ولی هنوز اطلاعات بشر در خصوص اثرات PFAS بر محیط زیست و سلامت انسان محدود میباشد. ما هنوز نمیدانیم که چه مقدار از این ماده میتواند برای انسان ایمن باشد و یا تفاوتی بین میزان سمیت انواعی از این ماده وجود دارد یا خیر.
