Wissen Sie, was Forever-Chemikalien sind?

„Chemikalien für immer“ machten kürzlich Schlagzeilen, da neue EPA-Vorschriften die Menge einiger Arten begrenzen, die im Trinkwasser enthalten sein dürfen.

Hier erklärt Carla Ng, außerordentliche Professorin für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Swanson School of Engineering der University of Pittsburgh, was diese Chemikalien sind, wo sie vorkommen und was getan wird, um ihre Auswirkungen zu begrenzen.

Was genau sind Forever-Chemikalien?

Als Wissenschaftler in den 1940er Jahren eine chemische Verbindung entwickelten, die sowohl Wasser als auch Öl abstoßen konnte, glaubten sie, dass dies eine Revolution in den Materialwissenschaften sei. Sie lagen nicht falsch.

Diese Klasse chemischer Verbindungen, sogenannte per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), wurde schnell zur Herstellung nützlicher Haushaltsprodukte wie Teflon und Zahnseide sowie für industrielle Wirkstoffe wie Feuerlöschschaum verwendet. Sie fanden sogar in Teilen des Manhattan-Projekts Verwendung.

Jahrzehnte später gibt es PFAS immer noch. Aufgrund ihrer beeindruckenden Oberflächendichte zersetzen sich diese „ewigen Chemikalien“ weder im menschlichen Körper noch in der Natur auf natürliche Weise und verursachen gesundheitliche Probleme wie Krebs, Schilddrüsenerkrankungen und Fortpflanzungsstörungen.

Ng hat einen Großteil ihrer Karriere der Untersuchung häufiger Quellen von PFAS-Kontaminationen gewidmet und hat gemeinsam an der Erstellung von Roadmaps gearbeitet, die den unnötigen Einsatz von PFAS reduzieren, verhindern, dass sich die Belastung von Mensch und Umwelt verschlimmert, und die damit verbundenen Kosten gerechter verteilen.

Wo sind sie zu finden?

So ziemlich überall.

Ng erklärt, dass sich die Gesellschaft zwar der Risiken von PFAS bewusster sei als wir es in den 1940er Jahren waren, die Chemikalien jedoch auch heute noch in großem Umfang für spezielle Brandbekämpfungsschäume, Körperpflegeprodukte und Lebensmittelverpackungen verwendet werden, um nur einige Anwendungen zu nennen.

„Es ist schwer, ihnen zu entkommen“, sagt Ng.

Die Environmental Protection Agency (EPA) berichtet, dass die meisten Menschen in den Vereinigten Staaten in irgendeiner Weise PFAS ausgesetzt waren. Die Exposition erfolgt beim Berühren, Essen, Trinken oder Einatmen von PFAS-haltigen Materialien, häufig aus Trinkwasser, Mülldeponien, Konsumgütern wie Antihaftschutzmitteln oder Feuerlöschschaum.

Ng empfiehlt die Verwendung der interaktiven Karte der Environmental Working Group, die die PFAS-Kontamination in den gesamten Vereinigten Staaten verfolgt. Sie stellt fest, dass Staaten mit höheren Ebenen in der Regel die meisten Forschungsarbeiten hinter sich haben.

„Wissenschaftler wissen immer noch nicht, wie viel PFAS weltweit produziert wurde, was bedeutet, dass wichtige ‚Hotspots‘ der PFAS-Kontamination wahrscheinlich übersehen werden“, sagt Ng.

Wie testen Wissenschaftler auf Verunreinigungen im Trinkwasser?

Bis zu diesem Monat gab es keinen nationalen Standard für den maximalen Schadstoffgehalt von PFAS, daher legten die einzelnen Bundesstaaten ihre eigenen fest. Pennsylvania zum Beispiel hat am 14. Januar 2023 seinen Höchstwert für PFOA und PFOS – beide fallen unter das Dach von PFAS – auf 14 Teile pro Billion für PFOA und 18 Teile pro Billion für PFOS festgelegt.

Die EPA verfügt über eine eigene zugelassene Methode zur Trinkwasserprüfung und nutzt ein zertifiziertes Labor. Ngs Labor verwendete eine Methode namens 1633 – die sich noch in der Entwicklung der EPA befindet –, um zu verstehen, wie viel Kontamination auftrat, als eine kleine Gemeinde in Pittsburgh mit ihrer eigenen ökologischen Katastrophe konfrontiert war. Obwohl im Vergleich zur EPA-Methode die doppelte Wassermenge benötigt wird, ist sie in der Lage, ein breites Spektrum an PFAS-Verbindungen nachzuweisen.

Können sie ausgerottet werden?

Es gab eine Zeit, bevor PFAS für alles verwendet und überall gefunden wurde. Darauf werden wir so schnell nicht mehr zurückkommen.

„Selbst wenn es uns gelingt, die Verwendung dieser PFAS-Chemikalien sofort zu stoppen, liegt das Problem in ihren dauerhaften chemischen Eigenschaften“, sagt Ng. „Es wird sehr lange dauern, bis die Umwelt wieder sauber ist.“

Eine Frage, die zwischen uns und einer Zukunft mit dauerhaft weniger Chemikalien steht, ist, ob PFAS notwendig ist. Ng und andere Forscher haben versucht herauszufinden, ob es ethische, ungefährliche Alternativen gibt, die es uns ermöglichen, in einigen Anwendungen auf die Verwendung von PFAS zu verzichten. Es ist möglich, einen geeigneten Ersatz für antihaftbeschichtete Pfannen und Zahnseide zu finden, aber wie sieht es mit umweltfreundlicher Technologie, Sicherheitsanzügen oder medizinischen Geräten aus?

„Es ist wichtig, dass dies nicht von Dauer ist, und wir brauchen Innovationen, um die Entwicklung von Ersatzstoffen für diese Verbindungen voranzutreiben“, sagt Ng.

Es gibt immer noch eine Grauzone bei der Entsorgung von Haushaltsgegenständen, die diese Chemikalien enthalten, da diese normalerweise auf Mülldeponien landen, was zu einem zyklischen Problem führt, da immer noch Vorschriften für PFAS ans Licht kommen.

Zumindest zu Hause gibt es Möglichkeiten, das Ansteckungsrisiko zu begrenzen. Sowohl Aktivkohlegranulat als auch Umkehrosmosefilter können den PFAS-Gehalt im Trinkwasser senken.