PFAS-yhdisteet lyhyesti
PFAS-yhdisteet ovat niin kutsuttuja ikuisuuskemikaaleja, jotka koostuvat fluoratuista hiilivetyketjuista. Poikkeuksellisten ominaisuuksiensa vuoksi PFAS-yhdisteitä käytetään lukuisissa erilaisissa sovelluksissa sammutusvaahdoista tekstiileihin. Hyödyllisyydestään huolimatta yhdisteisiin liittyy myös paljon ongelmia. Ongelmiin sekä niiden pahentumiseen etsitään nyt ja tulevaisuudessa kuumeisesti ratkaisuja eri menetelmistä sekä myös lainsäädännöllisistä keinoista.
Mitä PFAS-yhdisteet ovat?
PFAS-yhdisteet eli per- ja polyfluoratut alkyyliyhdisteet (engl. per- and polyfluoroalkyl substances) ovat keinotekoisia, fluoria sisältäviä orgaanisia yhdisteitä. Ne koostuvat öljyä ja vettä hylkivistä hiilivetyketjuista, joissa vetyatomit on korvattu joko kokonaan (per) tai osittain (poly) fluorilla. Hiiliketjun pituuden perusteella PFAS-yhdisteet voidaan jakaa lyhytketjuisiin ja pitkäketjuisiin yhdisteisiin. [1,2]
Erilaisia PFAS-yhdisteitä on useita tuhansia, ja niistä tutkituimmat PFAS alaluokat ovat perfluorisulfonihapot (PFSA) sekä perfluorikarboksyylihapot (PFCA). Niitä kutsutaan pysyvyytensä vuoksi myös ”ikuisuuskemikaaleiksi”. Sekä PFSA että PFCA kuuluvat perfluorialkyylihappoihin (PFAA). [1,2]
Vuosituhannen alkupuolelta lähtien PFAS-yhdisteistä on käytetty kirjallisuudessa monia erilaisia termejä, jotka ovat olleet toisinaan ristiriidassa keskenään. Vuonna 2011 Buck ym. julkaisi tutkimuksen, jossa yhdenmukaistettiin aihepiiriin liittyvää terminologiaa ja muun muassa esiteltiin termi ”perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances”. On kuitenkin hyvä pitää mielessä, että PFAS-yhdisteiden termistön ja luokittelun käyttö ei ole vieläkään täysin vakiintunutta. [1,3]
Miksi ja mihin PFAS-yhdisteitä käytetään?
Poikkeuksellisten vettä, öljyä ja kuumuutta vastustavien ominaisuuksiensa vuoksi PFAS-yhdisteitä käytetään laajasti eri alueilla ja lukuisissa erilaisissa sovelluksissa. Käyttökohteita ovat muun muassa elektroniikka, jäähdytys- ja voiteluaineet, tekstiilit, ruoan pakkaaminen, tarttumattomat ruoanlaittovälineet sekä sammutusvaahdot. [1,4]
PFAS-yhdisteiden ongelmat ja haitat
PFAS-yhdisteet ovat herättäneet runsaasti kiinnostusta vuosituhannen vaihteesta lähtien. 1990-luvun loppupuolella ja 2000-luvun alussa alettiin raportoida kahden PFAS-yhdisteen – perfluorioktaanisulfonihapon (PFOS) ja perfluorioktaanihapon (PFOA) – vaaroista ja laaja-alaisesta esiintymisestä ympäristössä. PFOS kuuluu edellä mainittuun alaluokkaan perfluorisulfonihapot (PFSA) ja PFOA taas alaluokkaan perfluorikarboksyylihapot (PFCA). [2,5]
PFAS-yhdisteiden käyttäytyminen ympäristössä riippuu yhdisteestä, ja esimerkiksi PFAA-yhdisteet eli perfluorialkyylihapot hajoavat ympäristössä todella hitaasti. Ne myös haihtuvat huonosti ja päätyvät laskeuman mukana vesistöihin sekä maahan. Vesistöissä PFAA-yhdisteet voivat kulkeutua pitkiä matkoja ja ne leviävät lisäksi maaperästä pohjavesiin. Osa PFAA-yhdisteistä myös rikastuu ravintoketjussa. [2]
PFAS-yhdisteiden tunnettuja terveydellisiä haittavaikutuksia ovat muun muassa erilaiset syntymättömään lapseen kohdistuvat kehitysvaikutukset, eräät syövät, maksavauriot, kohonneet kolesteroliarvot sekä tulehdukselliset suolistosairaudet. Ihmisten lisäksi PFAS-yhdisteet ovat haitallisia myös muille nisäkkäille. Pitkäketjuiset PFAS-yhdisteet kertyvät eläinten ja ihmisten lisäksi maaperään sekä sedimenttiin, kun taas lyhytketjuiset PFAS-yhdisteet kertyvät ympäristöön. Ihmiset altistuvat PFAS-yhdisteille esimerkiksi kulutustavaroiden, pölyn, ruoan sekä juomaveden kautta. [2,6]
Terveys- ja ympäristöhaittojen lisäksi PFAS-yhdisteillä on myös merkittäviä taloudellisia haittavaikutuksia. PFAS-altistukseen liittyvien terveysvaikutusten kustannusten arvioidaankin olevan pelkästään Euroopassa kymmeniä miljardeja euroja vuodessa. Lisäksi kustannuksia aiheutuu PFAS-yhdisteiden saastuttaman veden ja maaperän puhdistamisesta. [6]
Tutustu PFAS-karttaan – https://yle.fi/a/74-20018821
PFAS-yhdisteiden poisto vedestä
PFAS-yhdisteiden haittavaikutusten vuoksi veteen liuenneiden PFAS-yhdisteiden käsittelystä on tullut ensiarvoisen tärkeää. PFAS-yhdisteitä voidaan poistaa vedestä erilaisin erottelu- ja tuhoamistekniikoin sekä sorptioon ja membraanierotukseen perustuvien teknologioiden avulla. Membraanierotukseen perustuvat käänteisosmoosi ja nanosuodatus on todettu hyviksi menetelmiksi PFAS-yhdisteiden poistoon vedestä. [1]
Pohdintaa
On epätodennäköistä, että PFAS-yhdisteitä olisi mahdollista poistaa pohjavesistä, joten ongelman ratkaisija tulee todennäköisimmin olemaan vesilaitokset. Ratkaisut vaativat ajan lisäksi myös huomattavia investointeja menetelmiin ja järjestelmiin. Kysymys onkin, mitä käy yksityisille kaivonomistajille, jonka pohjavedet ovat pilaantuneet PFAS-yhdisteistä. Uskomme, että rakennuskohtaiset käänteisosmoosilaitteet ovat tulevaisuudessa välttämättömyystuote monille kaivonomistajille.
Käänteisosmoosia kalvosuodatusmenetelmänä kuvataan tyypillisesti erittäin tehokkaaksi, mutta myös energiaa kuluttavaksi ja hintavaksi menetelmäksi PFAS-yhdisteiden suodattamiseen. Vesilaitosten kohdalla tämä pitääkin paikkansa. Sen sijaan käyttöpiste- tai rakennuskohtaisena puhdistusmenetelmänä käänteisosmoosi on todennäköisesti yksi parhaimmista ratkaisuista silloin, kun tarve kohdistuu oman kaivoveden puhdistamiseen.
On syytä huomioida, että Finnvodan käänteisosmoositekniikka soveltuu patentoidun tekniikkansa ansiosta ainoana puhdistusjärjestelmänä PFAS-yhdisteiden lisäksi samanaikaisesti myös käytännössä kaikkien muiden liuenneiden ja liukenemattomien aineiden poistoon sellaisenaan, ilman tukitekniikkaa. Tämä tekee siitä täydellisen ratkaisun myös moniongelmaisille kaivoille, joissa PFAS-yhdisteet eivät ole ainoa poistettava asia.
Tulevaisuudessa tuhannet massasuodattimien varassa olevat yksityistaloudet voivatkin löytää analyysin myötä tarpeen PFAS-yhdisteiden poistamiselle, jolloin järkevintä on korvata koko olemassa oleva järjestelmä yhdellä kompaktilla laitteella.
Lisää luettavaa:
Perfluoroalkyylikemikaalit (PFAS-aineet) – ECHA (europa.eu)
Käytetyt lähteet:
[1] Amen, R., Ibrahim, A., Shafqat, W. & Hassan, E. B. A Critical Review on PFAS Removal from Water: Removal Mechanism and Future Challenges. Sustainability. 2023, 15, 16173. Saatavissa: https://doi.org/10.3390/su152316173
[2] Perkola, N., Mehtonen, J., Junttila, V., Reinikainen, J., Ahkola, H., Seppälä, T., Fjäder, P. & Juvonen, J. PFAS-yhdisteet ympäristössä – tietopaketti. Suomen Ympäristökeskus. 2023. 33 s.
[3] Buck, R. C., Franklin, J., Berger, U., Conder, J. M., Cousins, I. T., de Voogt, P., Jensen, A. A., Kannan, K., Mabury S. A. & van Leeuwen. S. PJ. 2011. Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Substances in the Environment: Terminology, Classification, and Origins. Integrated Environmental Assessment and Management. 2011, vol. 7:4. S. 513-541. Saatavissa: https://doi.org/10.1002/ieam.258
[4] ECHA (2023), ANNEX XV Restriction report. Proposal for a restriction Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs)
[5] OECD (2021), Reconciling Terminology of the Universe of Per- and Polyfluoroalkyl Substances: Recommendations and Practical Guidance, OECD Series on Risk Management, No. 61, OECD Publishing, Paris.
[6] European Environment Agency. 2019. Emerging chemical risks in Europe – ’PFAS.’ Copenhagen, Denmark. Saatavissa: https://www.eea.europa.eu/publications/emerging-chemical-risks-in-europe
Facebook
Twitter
LinkedIn