Возвращаясь к «вечным химическим веществам», воздействию ПФОК и ПФОС в питьевой воде

npj Чистая вода, том 6, Артикул: 57 (2023) Цитировать эту статью

2488 Доступов

17 Альтметрика

Подробности о метриках

Перфтороктановая кислота (ПФОК) и перфтороктановый сульфонат (ПФОС), известные как наиболее часто обнаруживаемые пер- и полифторалкильные вещества (ПФАС) в различных компонентах окружающей среды, связаны с пластиковым загрязнением и эндокринной дисфункцией. За последние 180 лет (1839–2019 гг.) были выявлены многочисленные новые загрязнители, при этом ПФОК и ПФОС получили значительное внимание на основе научных данных и публикаций. В период с 2018 по 2019 год наблюдался относительно высокий темп роста ПФОК и ПФОС: 18,8% и 13,6% соответственно. В то время как развитые страны добились прогресса в разработке строгих руководящих принципов, в развивающихся и слаборазвитых странах часто отсутствуют правила и механизмы для решения проблемы возникающих PFAS. Кроме того, необходимы достижения в технологиях удаления PFAS для повышения их эффективности и осуществимости. Установление соответствия нормативным требованиям, а также оценка воздействия и характеристика рисков имеют важное значение для предоставления мер предосторожности в отношении защиты источников воды, безопасности водоснабжения, рисков для здоровья, эффективности очистки и прогнозирования загрязнения. Однако для эффективной борьбы с загрязнением ПФАС питьевой воды по-прежнему необходимы более комплексный подход и база данных для оценки воздействия и рисков. Таким образом, этот обзор направлен на улучшение методов экологического мониторинга и управления в ответ на глобальный кризис загрязнения ПФАВ. Анализ потребностей, подходов, преимуществ и проблем (NABC) основан на текущих тенденциях воздействия PFAS в окружающую среду и воздействии на человека через питьевую воду.

Пер- и полифторалкильные вещества (ПФАС) представляют собой класс высокофторированных химических веществ, которые широко синтезируются и используются с 1940-х годов в различных промышленных практиках и потребительских товарах, выступая в качестве поверхностно-активных веществ, антипиренов, добавок, смазок и пестицидов; образуются в качестве побочных продуктов, остатков и промежуточных продуктов в различных процессах1,2,3. Благодаря множественным связям углерод-фтор (C–F) ПФАС обладают повышенной химической и термической стабильностью, что делает их стойкими и устойчивыми к разложению4. Они также гидрофобны и липофобны, способны к биоаккумуляции и сорбции и могут транспортироваться различными способами в окружающей среде, тем самым оказывая токсичность для организмов5. На судьбу ПФАС в окружающей среде влияют их структурные свойства, включая функциональные группы, длину углеродной цепи, гидрофобность и липофобность5,6. Поскольку более 4000 соединений, принадлежащих к этому классу и используемых в различных отраслях промышленности и продуктах в качестве полимеров и добавок, ПФАС, обычно называемый «вечными химикатами», предположительно загрязняют окружающую среду и нарушают работу эндокринной системы, хотя в настоящее время лишь небольшое их количество контролируется и регулируется7 ,8.

В начале 1960-х годов открытие воздействия на человека загрязнителей окружающей среды, возникающих в результате производства и применения ПФАС, ознаменовало возникновение глобального кризиса загрязнения9. ПФАС широко используются из-за их «антипригарных» свойств и способности снижать поверхностное натяжение, что делает их ценными для отталкивания воды и масла, предотвращения образования пятен и изменения химического состава поверхности8. Из-за их широкого использования в качестве ключевых компонентов водных пленкообразующих пен (AFFF), места загрязнения ПФАС продолжают обнаруживаться во всем мире, особенно вблизи аэропортов и военных баз, где AFFF часто используется для пожаротушения и обучения3,8. ПФАС проявляет широкий спектр токсических эффектов, включая токсичность для развития, генотоксичность, канцерогенность, гепатотоксичность, репродуктивную токсичность, иммунотоксичность, цитотоксичность, нейротоксичность и гормональную токсичность10. В первую очередь они связаны с повышенным риском развития рака, иммунных реакций, метаболических синдромов, проблем развития и репродуктивных эффектов8. Эти неблагоприятные эффекты обусловлены их способностью нарушать работу эндокринной системы посредством взаимодействия с ядерными рецепторами, что классифицирует ПФАС как потенциальные нарушители эндокринной системы10,11.

1) when employing the stricter RfD values set by the New Jersey Department of Environmental Protection (PFOA: 2 ng/kg/day; PFOS: 1.8 ng/kg/day). Despite the highest RI associated with PFAS in drinking water from Brazil compared to those from France and Spain, drinking water consumption in all three countries may not pose an immediate health risk (RI < 1) to all age groups of consumers77. The risk quotient (RQ) method is another deterministic approach commonly used for environmental and human health risk assessment72,136,137,138. In Guangzhou city, the predominant occurrence of PFOA and PFOS in tap water from drinking water treatment plants was deemed safe for drinking (RQ < 1), as reported with RQ values ranging from 10−3 to 10−2 119./p> 2 years; 12.2 kg; 0.41 L/day), children (3–12 years; 26.0 kg; 0.72 L/day), adolescents (13–18 years; 58.2 kg; 0.97 L/day), and adults (≥ 19 years; 62.8 kg; 1.50 L/day), and the data on exposure factors were recently been updated147,148. In Japan, adults, both males (64.0 kg) and females (52.7 kg), have relatively low drinking water intake, approximately at 0.67 L/day149. The Malaysia database reflects different body weights and daily water intake of children (aged < 20 years) (25.3 kg; 1.26 L/day) and adults (aged ≥ 20 years) (68.4 kg; 1.86 L/day), with a frequency of exposure (365 days/365 days = 1)72. In the Oceania region, specifically, Australia, recommended water intake for males (85 kg) and females (70 kg) is 2 L/day, reflecting life expectancy150. Furthermore, there are gender variations in human morphology and drinking water consumption pattern, with males generally having higher body weight and water ingestion. Other than that, the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition, and Allergies (NDA) recommends age-specific water intake values in Europe, including 0.8–1 L/day for infants aged 6–12 months, 1.1–1.2 L/day for children aged 1–2 years, 1.3 L/day for children aged 2–3 years,1.6 L/day for children aged 4–8 years, and 2.1 L/day for male and 1.9 L/day for female children aged 9–13 years151. Adolescents aged ≥ 14 years are classified as adults and have a recommended water intake of 2.5 L/day for males and 2.0 L/day for females. In cases where actual measured data is unavailable, the EFSA Scientific Committee provides default body weight values of 5 kg for infants aged 0–12 months, 12 kg for children aged 1–3 years, and 70 kg for adults152. Campestrini and Jardim153 conducted a human health risk assessment based on the average weight of 70 kg and daily water intake of 2 L for a standard European adult, as recommended by the EFSA Scientific Committee152./p>