Věčné chemikálie rozdělují svět. PFAS ukazují slabiny globální regulace chemických látek

Patří mezi nejstabilnější syntetické chemické látky, jaké kdy průmysl vytvořil. Najdeme je v pitné vodě, půdě, potravinách, prachu v domácnostech, lidském organismu i v oblastech vzdálených tisíce kilometrů od míst, kde byly původně používány. Věčné chemikálie označované zkratkou PFAS se díky svým mimořádným vlastnostem staly důležitou součástí moderního průmyslu, ale současně však představují jedno z nejkomplexnějších témat současné chemické bezpečnosti. Jejich mimořádná stabilita, která byla hlavním důvodem jejich průmyslového úspěchu, způsobila, že se v životním prostředí obtížně odbourávají.

Rozsah současného problému shrnuje rozsáhlá přehledová studie „Per and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS): A Global Review of Sources, Contamination, Risks, Analytical Challenges, and Remediation Strategies“, publikovaná v časopise Environmental Science: Advances vydávaném Royal Society of Chemistry. Autorský tým z oblasti environmentální chemie, toxikologie a sanačních technologií analyzoval současné poznatky o vzniku, používání, šíření a odstraňování PFAS. Studie upozorňuje, že problém těchto látek není spojen pouze s několika historicky známými sloučeninami, ale s celou rozsáhlou skupinou tisíců chemických látek, jejichž chování v prostředí stále není dostatečně popsáno.

Co jsou PFAS a proč jsou „věčné“?

PFAS představují rozsáhlou skupinu syntetických organických sloučenin obsahujících vazby mezi uhlíkem a fluorem. Právě tato chemická vazba patří mezi nejsilnější v organické chemii a dává těmto látkám jejich charakteristické vlastnosti. Jsou mimořádně odolné vůči vysokým teplotám, vodě, olejům i chemickému rozkladu. Díky tomu se staly téměř nenahraditelnými v celé řadě průmyslových aplikací a spotřebních výrobků, které by bez jejich použití nebylo možné vyrábět nebo by měly výrazně horší vlastnosti. Stejná vlastnost, která z nich udělala ceněné průmyslové materiály, však způsobila jejich dlouhodobé přetrvávání v životním prostředí.

Vědecký zájem o PFAS výrazně vzrostl zejména na přelomu tisíciletí, kdy se začaly objevovat první rozsáhlejší důkazy o jejich přítomnosti v lidské populaci a možné souvislosti s nepříznivými zdravotními účinky. Největší pozornost získaly dvě látky, kyselina perfluorooktanová označovaná jako PFOA a perfluorooktansulfonová kyselina PFOS. Ty byly spojovány například s negativním vlivem na imunitní systém, hormonální regulaci, reprodukční zdraví nebo zvýšeným rizikem některých onemocnění. Výzkum však pokračuje i u dalších PFAS, protože mnoho novějších sloučenin nebylo dosud dostatečně prozkoumáno.

Autoři studie poukazují především na skutečnost, že současné analytické metody zachycují pouze část skutečné zátěže PFAS v životním prostředí. Běžný monitoring se často zaměřuje na omezený počet nejznámějších látek, například PFOA a PFOS, zatímco velká část dalších PFAS, jejich transformačních produktů a prekurzorů zůstává obtížně identifikovatelná. Rozdíl mezi množstvím známých sledovaných látek a skutečným množstvím fluorovaných organických sloučenin v prostředí představuje podle autorů jednu z největších současných vědeckých výzev.

Stejná vlastnost, která z PFAS učinila technologicky významné materiály, však dnes představuje jejich největší problém. Přirozené procesy v životním prostředí nedokážou tyto látky snadno rozložit a některé PFAS mohou v prostředí přetrvávat desítky let. Právě proto se pro ně v odborné i veřejné komunikaci používá označení „věčné chemikálie“. Tento pojem neznamená, že každá PFAS zůstává navždy nezměněná, ale upozorňuje na mimořádnou odolnost celé skupiny vůči běžným rozkladným procesům.

Od zázračného teflonu po globální kontaminaci

Historie PFAS začala ve 40. letech minulého století, kdy chemický průmysl hledal nové materiály schopné odolávat podmínkám, které běžné organické látky nezvládaly. Významným milníkem byl objev polytetrafluorethylenu, známého pod obchodním názvem teflon. Tento materiál se díky své nepřilnavosti, chemické odolnosti a teplotní stabilitě stal jedním z nejznámějších fluorovaných polymerů a postupně našel využití v domácnostech, průmyslu i technických aplikacích.

V dalších desetiletích se využívání PFAS rychle rozšiřovalo. Látky této skupiny se uplatnily při výrobě nepromokavých textilií, koberců odolných proti znečištění, obalových materiálů pro potraviny, elektronických součástek, zdravotnických pomůcek, kosmetických výrobků i speciálních průmyslových povrchových úprav. Významnou oblastí použití se staly také hasicí pěny, zejména pěny určené k hašení požárů ropných produktů a dalších hořlavých kapalin. Právě letiště, vojenské areály, rafinerie a průmyslové podniky se později staly jedněmi z nejvýznamnějších míst lokální kontaminace PFAS.

Desítky let širokého používání způsobily, že PFAS postupně pronikly do mnoha složek životního prostředí. Na rozdíl od některých průmyslových chemikálií, jejichž výskyt zůstává omezený na bezprostřední okolí výrobních závodů, byly PFAS nalezeny také v oblastech vzdálených od přímých zdrojů emisí. Vědecké studie potvrdily jejich přítomnost v povrchových vodách, podzemních vodách, půdě, sedimentech, atmosférických částicích i organismech.

Schopnost šířit se na velké vzdálenosti souvisí s jejich chemickými vlastnostmi a pohybem v přírodních procesech. PFAS mohou být transportovány vodním cyklem, atmosférickými proudy i prostřednictvím migrace živočichů. Jejich přítomnost byla zaznamenána také v polárních oblastech, kde neexistují významné lokální zdroje těchto látek. Tento globální charakter problému ukazuje, že PFAS nejsou pouze otázkou jednotlivých průmyslových lokalit, ale představují dlouhodobou environmentální zátěž s mezinárodním rozměrem.

Neviditelná hrozba v lidském těle

Člověk je PFAS vystaven především prostřednictvím pitné vody, potravin a prachu v domácnostech. Některé PFAS se mohou v lidském organismu zadržovat dlouhou dobu a postupně se hromadit. Výzkum zdravotních dopadů se soustředil především na dvě historicky nejznámější látky, kyselinu perfluorooktanovou (PFOA) a kyselinu perfluoroktansulfonovou (PFOS). Právě tyto látky byly dlouhodobě vyráběny ve velkých objemech a následně se staly předmětem nejrozsáhlejších toxikologických hodnocení.

Dostupné vědecké poznatky spojily expozici některým PFAS například s vlivem na imunitní systém, změnami hladiny cholesterolu, narušením hormonální regulace, reprodukčními riziky nebo zvýšeným výskytem některých onemocnění. Výsledky výzkumu se stále vyvíjejí a míra rizika závisí na konkrétní látce, délce expozice i koncentraci. Právě rozdílné vlastnosti jednotlivých PFAS jsou jedním z důvodů, proč je regulace této skupiny tak komplikovaná.

Regulační chaos: Když zákaz plodí nové varianty

Jedním z hlavních problémů současné chemické politiky je skutečnost, že PFAS představují tisíce různých sloučenin. Tradiční systém regulace chemických látek byl historicky založen především na hodnocení jednotlivých konkrétních látek. U PFAS se však stále více ukazuje, že tento přístup nemusí být dostatečný. Pokud je jedna problematická látka zakázána, může být nahrazena jinou sloučeninou se strukturálně podobnými vlastnostmi. Tento postup v minulosti vedl k situaci, kdy byly některé starší PFAS nahrazovány novějšími variantami, jejichž dlouhodobé účinky nebyly dostatečně známé.

Právě proto se v současnosti prosazuje skupinový přístup k regulaci PFAS. Nejde již pouze o otázku několika konkrétních historicky známých látek, ale o snahu řešit celou skupinu chemikálií se společnými problematickými vlastnostmi. Studie Royal Society of Chemistry tento trend podporuje a upozorňuje, že účinná ochrana životního prostředí bude vyžadovat propojení chemické regulace, lepší analytiky a odpovědnějšího návrhu výrobků.

Evropská unie patří mezi regiony, které přijaly nejrozsáhlejší regulační opatření zaměřená na omezení PFAS. První významné kroky byly spojeny s regulací jednotlivých nejlépe prozkoumaných látek, zejména PFOA a PFOS, v rámci evropského systému REACH, tedy nařízení o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek. Vývoj vědeckých poznatků však postupně ukázal, že postupné omezování jednotlivých sloučenin nemusí být dostačující. Evropská chemická agentura ECHA proto společně s některými členskými státy připravila návrh rozsáhlého omezení celé skupiny PFAS. Cílem tohoto přístupu je snížit používání těchto látek v oblastech, kde existují vhodnější alternativy, a současně zachovat možnost jejich využití tam, kde jsou z hlediska bezpečnosti nebo technologických požadavků obtížně nahraditelné.

Evropská regulace se současně postupně promítá do konkrétních výrobkových oblastí. Významným příkladem je nové nařízení o obalech a obalových odpadech PPWR, které zavádí omezení používání PFAS v některých obalech určených pro styk s potravinami. Smyslem tohoto opatření je zabránit tomu, aby se fluorované látky dostávaly prostřednictvím potravinových obalů do lidského organismu, a současně omezit jejich další šíření v materiálových tocích. Právě oblast obalů ukazuje, že otázka PFAS není pouze tématem chemického průmyslu, ale přímo souvisí také s výrobou, spotřebou, odpady a recyklací.

Rozdílný přístup jednotlivých částí světa však ukazuje, že globální řešení PFAS zůstává složité. Ve Spojených státech amerických se regulace vyvíjí kombinací federálních opatření a pravidel jednotlivých států. Federální úroveň se zaměřuje především na nejlépe prozkoumané látky PFOA a PFOS, například prostřednictvím stanovení limitů pro pitnou vodu. Některé státy však přijaly širší omezení, která se týkají například potravinových obalů, textilu, hasicích pěn nebo dalších výrobků. Kalifornie, Maine nebo Minnesota patří mezi státy, které zavedly vlastní pravidla pro omezení používání PFAS v konkrétních oblastech.

Kanada rovněž postupuje směrem ke komplexnějšímu hodnocení PFAS jako celé skupiny chemických látek a zařadila tyto látky mezi významné kandidáty pro další regulační opatření. Přístup v jednotlivých částech Asie je rozdílný. Japonsko a Jižní Korea přijaly omezení vybraných PFAS v návaznosti na mezinárodní závazky a výsledky vědeckých hodnocení, zatímco v některých rychle se rozvíjejících ekonomikách zůstává regulace méně rozsáhlá a soustředí se především na několik konkrétních látek.

Tato rozdílnost přístupů komplikuje řešení problému, protože PFAS se neřídí hranicemi států. Výrobky obsahující tyto látky se pohybují na globálních trzích a kontaminace vody, půdy nebo odpadových toků může vznikat i mimo území, kde byly PFAS vyrobeny nebo použity. Rozdílné požadavky jednotlivých regionů navíc vytvářejí nové výzvy pro výrobce, kteří musí upravovat složení produktů podle odlišných pravidel jednotlivých trhů. Regulace PFAS se tak postupně stává nejen otázkou ochrany zdraví a životního prostředí, ale také významným faktorem ovlivňujícím průmyslovou výrobu, obchod a budoucí podobu materiálových toků.

Technologická daň za pohodlí

Příběh PFAS ukazuje, že největší environmentální výzvy současnosti často nevznikají z jedné konkrétní chyby, ale z dlouhodobého souběhu technologického rozvoje, průmyslového využívání a nedostatečné znalosti celého životního cyklu nových materiálů. Látky, které byly původně vyvíjeny jako řešení konkrétních technických problémů a přinesly významné přínosy v mnoha oblastech lidské činnosti, dnes představují připomínku toho, že chemická stabilita a odolnost nemusí být vždy pouze výhodou.

Zdroj: Ilustrativní obrázek pro vás vytvořil ChatGPT. Pokud jste v tom nepoznali ruku umělé inteligence, vězte, že žádný robot při tvorbě neutrpěl žádnou újmu