PFAS från haven hemsöker oss
PFAS kallas evighetskemikalier av en anledning – de bryts inte ner i naturen. Tidigare var ändå bilden att kemikalierna till slut skulle nå haven och begravas där. Men ny forskning visar att PFAS ansamlas vid havsytan och återvänder till land i form av aerosoler från havsspray, vilket skapar en nästan oändlig transportcykel.
PFAS – per- och polyfluorerade ämnen – är en stor grupp kemikalier som alla innehåller fluor- och kolatomer som är sammanbundna flera gånger. Ämnena är kända för sina vatten- och smutsavstötande egenskaper och används därför i många olika industrier och konsumentprodukter; i allt från impregnering av kläder till köksredskap, elektronik och skidvalla.
– PFAS finns i princip överallt omkring oss. Bara i det här rummet finns de i många olika former, berättar Matthew Salter, som är forskare vid Institutionen för miljövetenskap, Stockholms universitet.
Gemensamt för PFAS är också att ämnena är extremt stabila. De bryts inte ner i naturen, vilket gör att de fått benämningen ”evighetskemikalier”. I många fall är de också bioackumulerande, vilket innebär att de lagras och koncentreras i levande organismer.
Vissa PFAS har bevisats vara skadliga för både miljö och människor, och användning av ämnena PFOA och PFOS har redan begränsats. I många fall har de förbjudna ämnena dessvärre ersatts med andra PFAS-kemikalier. Vissa av dessa har också redan bevisats skadliga, medan andra kan misstänkas vara det eftersom de har liknande struktur och egenskaper. Inom EU diskuteras nu ett förslag om att begränsa användningen av hela gruppen PFAS.
– Det är ett jättebra förslag, men begränsningarna borde utvidgas till att gälla alla länder i världen, inte bara Europa, säger Ian Cousins, som är professor vid Institutionen för miljövetenskap vid Stockholms universitet och en av de främsta experterna på PFAS.
PFAS är kända för sina vatten- och smutsavstötande egenskaper och har bland annat använts för impregnering av kläder. Foto: USER_49921/Mostphotos.
Många olika spridningsvägar
PFAS når miljön på många olika sätt; i form av luftutsläpp från industrier eller när textilier och andra konsumentprodukter används, genom avloppsvatten och genom lakvatten från avfallsdeponier. En annan viktig källa till spridning är PFAS i brandsläckningsskum, som använts vid både brandövningar och olyckor och som orsakat kraftiga föroreningar av marker och dricksvattentäkter.
Nyligen har forskarna upptäckt ytterligare en transportväg för PFAS till atmosfären; genom aerosoler i spray från vågor. Eftersom PFAS är ytaktiva ämnen ansamlas de vid bubblornas yta, och när bubblorna spricker kastar de ut små droppar i atmosfären – aerosoler – som är anrikade med PFAS. Dessa aerosoler kan sedan föras med vindarna tillbaka in till land.
– Tidigare tänkte man att PFAS skulle transporteras till havet och att det var den ultimata sänkan; de sjunker till botten och fastnar i sedimentet och stannar där, förklarar Matthew Salter. Det händer säkert i viss utsträckning, men det vi har sett är att en del PFAS ackumuleras vid ytan, stöts bort och sedan kommer tillbaka och förorenar landmiljöer på nytt.
PFAS
PFAS står för per- och polyfluorerade alkylsubstanser och är ett samlingsnamn för omkring 10 000 olika ämnen.
• Ämnena är vatten- och smutsavvisande och används flitigt i bland annat kläder, hushållsprodukter, kosmetika, skidvalla och brandskum.
• I flera svenska vattentäkter har det uppmätts extremt höga halter av PFAS orsakat av brandövningar med brandskum, bland annat i Kallinge i Blekinge.
• Skadliga effekter på människor av PFAS rör bland annat olika former av cancer, låg födelsevikt hos nyfödda och påverkan på immunförsvaret.
• Användningen av PFOA (perfluoroktansyra) och PFOS (perfluoroktansulfonat) har begränsats inom EU efter att ämnena visat sig vara skadliga. Inom EU diskuteras att begränsa användningen av alla PFAS-ämnen.
Studier på labb och i fält
För att undersöka fenomenet utförde doktoranderna Jana Johansson och Bo Sha laboratorieexperiment, där de bubblade vatten som innehöll PFAS i slutna tankar. Experimenten visade att PFAS var extremt anrikade i de aerosoler som bildades i luftrummet ovanför vattnet.
Undersökningar på fältet bekräftade bilden. Bland annat på den avlägsna platsen Andoya i norra Norge hittade forskarna PFAS i atmosfären, som de konstaterade hade förts dit av havsaerosoler.
Att aerosoler från havsskum sedan transporteras inåt land är väl känt – det är till exempel anledningen till att havssalt får konstruktioner i kustområden att rosta.
– De första hundra metrarna inåt land avsätts mycket av de större partiklarna i aerosolerna ganska snabbt. Sedan avtar mängderna, men de mindre partiklarna färdas längre. Så man kan förvänta sig en minskning av PFAS-nivåerna ju längre in i landet man kommer, förklarar Ian Cousins.
En studie genomförd vid den danska västkusten visade just detta; nära havet uppmättes mycket höga halter av PFAS och halterna avtog sedan successivt längre inåt land. Andra mätningar i Danmark har också visat höga halter av PFAS i grundvatten i kustområden som saknar närhet till andra källor.
Till vänster: Professor Ian Cousins vid Stockholms universitet är en av världens främsta experter på PFAS. Till höger: Matthew Salter är forskare vid Stockholms universitet. Hans forskning är inriktad på havsaerosoler och deras sammansättning. Foto: Stockholms universitet.
Kustområden påverkas mest
Eftersom haven täcker omkring 70 procent av planetens yta misstänkte forskarna att spridningen av PFAS genom havsaerosoler kan ha stor betydelse. För att förutsäga hur stor påverkan dessa aerosoler har jämfört med andra källor användes modelleringsverktyg under ledning av postdoktor Sara Blichner. Resultaten visade att för PFOA är havet nu jämförbart med andra utsläppskällor. När det gäller PFOS är havsaerosoler idag den överlägset största källan till spridning i atmosfären.
Modelleringen visade också att det norra halvklotet förväntas påverkas mer än det södra av PFAS från havet. Kustområden som Storbritannien och de västra kusterna i Sverige, Norge och Danmark pekas ut som de mest drabbade.
Spridningen kan orsaka förorening av dricksvattentäkter i kustområden och därmed höga saneringskostnader. Kustnära jordbruk kan också behöva flyttas.
– Det finns nu flera bevis för att havet är en sekundär källa för PFAS till land, säger Ian Cousins. Det uppstår en kontinuerlig cykel, som gör att dessa PFAS kommer att fortsätta att cirkulera. Allt vi kan göra är att vänta på att ämnena långsamt späds ut i djuphaven.
Förorenat havsskum oroar
Exceptionellt höga halter av PFAS har hittats i havsskum vid stränderna. Längs den danska västkusten har så höga koncentrationer som 1 700 000 ng/l (nanogram per liter vatten) upptäckts för fyra typer av PFAS i sådant skum. Detta kan jämföras med det underliggande havsvattnet där nivån var 9 ng/l och det svenska riktvärdet för dricksvatten på 4 ng/l.
– Det här skummet består av en massa bubblor, så man får en anrikning på bubbelfilmen, förklarar Ian Cousins. Kraftigt skum bildas när det finns tillräckligt med ytaktiva ämnen i vattnet, men det finns många andra ytaktiva ämnen än PFAS; både naturliga och konstgjorda.
Oro har uttryckts för effekterna av de höga PFAS-nivåerna på till exempel surfare och för djur som betar nära stranden.
– Jag skulle inte ens vilja röra vid sådant här havsskum – det kan vara extremt förorenat, säger Ian Cousins.
För transport till land är dock havsaerosolerna viktigare, eftersom skummet i sig är ganska tungt och inte färdas särskilt långt.
Skum som bildas i havet och samlas vid stränderna har visat sig innehålla exceptionellt höga halter av PFAS. Foto: Sven-Erik Arndt/Azotelibrary.
”Försvinner inte”
Kemikalieforskarna ser de nya rönen gällande PFAS som ytterligare ett argument för att vara försiktig med nya kemikalier och begränsa spridningen redan vid källan.
– Detta är ännu en läxa vi måste lära oss om dessa långlivade syntetiska kemikalier: vi kan hitta överraskande processer senare, som kan orsaka enorma problem. Dessa kemikalier försvinner inte, säger Ian Cousins.
Matthew Salter påpekar att havsaerosoler som spridningsväg för kemikalier kan vara relevant för fler kemikalier än PFAS.
– Jag är säker på att ingen tänkte på detta som en spridningsväg när PFAS började användas för 20-25 år sedan. På samma sätt finns det säkert andra saker som vi fortfarande inte tänker på. Men dessa kemikalier kommer tillbaka och hemsöker oss om vi inte hanterar dem på rätt sätt, säger han.