Perfluoroalkyl acids in Belgium: Distribution in the environment and human exposure

Datum: 20 mei 2014

Locatie: UAntwerpen, Campus Groenenborger - Lokaal U0.24 - Groenenborgerlaan 171 - 2020 Antwerpen

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Biologie

Promovendus: Wendy D'Hollander

Promotor: Prof. dr. Lieven Bervoets en Pim de Voogt

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Wendy D'Hollander - Faculteit Wetenschappen, Departement Biologie



Abstract

De industriële revolutie heeft geleid tot een intensief gebruik van chemicaliën in een grote waaier van toepassingen. Eén groep van deze chemicaliën zijn perfluoralkaanzuren of kortweg PFAA’s (een acronym afgeleid van het engelse PerFluorAlkyl Acids) genoemd. Deze PFAAs’ zijn extreem resistent tegen biologische en chemische afbraak, zowel water- als vetafstotend en verlagen de oppervlaktespanning. Door deze unieke eigenschappen worden deze stoffen gebruikt in tal van toepassingen onder meer in onderhoudsproducten voor textiel en lederwaren (bv. Gore-tex), antiaanbaklagen in kookgerei (Teflon®), vetafstotende laag in verpakkingsmateriaal voor voedingswaren, brandblusschuimen, enz. De extreme stabiliteit van deze stoffen zorgt er ook voor dat ze niet afbreken in het milieu waardoor ze opstapelen in de voedselketen. De wereldwijde verspreiding van één vertegenwoordiger van deze stoffen en de daaraan gekoppelde potentiele negatieve gezondheidseffecten, heeft ervoor gezorgd dat 'The 3M Company', één van de voornaamste producenten, de productie van heeft stop gezet. Het gaat over PFOS (perfluorooctaansulfonzuur) de PFAA’s die in hoogste concentraties in het milieu wordt teruggevonden. Voor een beperkt aantal toepassingen is het gebruik van PFOS nog toegestaan omdat er nog geen andere geschikte chemicaliën zijn gevonden die dezelfde eigenschappen vertonen.

PFAA’s komen in het milieu terecht via de emissies van de productie maar ook via het gebruik van producten waar deze stoffen in verwerkt zijn. Zo heeft het gebruik van bepaalde brandblusschuimen geleid tot ernstige vervuiling op veel oefenterreinen (bv. luchthavens en olieplatformen). Hierdoor zijn ook de aangrenzende bodems, waterstromen en vissen sterk vervuild. Ook het individueel gebruik van waterafstotende middelen voor textiel en lederwaren zorgt ervoor dat deze stoffen vrijkomen in het milieu. Via lange afstand transport in oceanen en in de lucht verspreidden deze stoffen zich over heel de wereld, inclusief afgelegen gebieden zoals de Arctische en Antarctische regio’s.

Verschillende toxicologische effecten als gevolg van blootstelling aan PFAA’s werden reeds aangetoond aan de hand van proefdiertesten en epidemiologische studies.  Zo werd er een positief verband waargenomen tussen PFAA’s in serum en cholesterol en urinezuur. Verhoogde urinezuur- en cholesterolwaarden worden in verband gebracht met verhoogde bloeddruk wat kan leiden tot verschillende cardiovasculaire ziekten. In twee epidemiologische studies werd er een tweevoudige toename van nierkanker en verhoogde trend van prostaatkanker waargenomen. Vier studies rapporteerden levertoxiciteit met verhoogde concentraties in het serum. Ook effecten op de groei en de ontwikkeling van de foetus en een afname in het geboortegewicht werden waargenomen bij verhoogde concentraties van verschillende PFAA’s. Ten slotte werden er kleine, maar statische significante, effecten waargenomen tussen PFOS en de body mass index (BMI), cholesterol, glucose metabolisme, schildklier functie, vruchtbaarheid, urinezuur, hyperactiviteit en concentratie-stoornissen.

Dit doctoraatsonderzoek kan ruwweg worden ingedeeld in twee delen. Het eerste deel handelt over  de verspreiding van PFAA’s in België. Door verschillende metingen in het milieu en in bloed en moedermelkstalen van de algemene Belgische bevolking, kon er een beeld worden geschetst van de PFAA’s vervuiling in België en in welke mate de bevolking werd blootgesteld. Uit deze gegevens blijkt dat, ondanks de uitfasering in 2002 van bepaalde PFAA’s in België, het bedrijf Antwerpen nog steeds een belangrijke bron is van PFAA’s en dat de teruggevonden concentraties nog steeds zeer hoog zijn in de onmiddellijke omgeving. van het bedrijf. Dit bedrijf is echter niet de enige bron voor PFAA’s in België maar de andere bronnen zijn nog niet gekend . De gemeten concentraties in de Belgische serum en moedermelkstalen bevestigen dat de Belgische bevolking in hogere mate is blootgesteld aan PFAA’s in vergelijking met andere Europese landen en niet alleen in de omgeving van Antwerpen. De hoge waarden die werden gemeten in de moedermelkstalen benaderen de toelaatbare hoeveelheden die vooropgesteld zijn door EFSA en kunnen dus een risico vormen voor zuigelingen. Het is dan ook ten sterkste aan te raden om PFAA’s concentraties in moedermelk op te volgen in de toekomst. In het tweede luik van dit onderzoek werden verschillende humane blootstellingsroutes aan PFAA’s geëvalueerd. Uit innameberekeningen blijkt de inname via voeding een grotere impact heeft dan de ingestie van stof. Dit werd inmiddels bevestigd door andere studies. Toch zijn in het algemeen de gemeten concentraties in voedingswaren laag waardoor de inname via voeding ver beneden de veiligheidsmarges blijven. Een bijkomend onderzoek op kippeneieren van particulieren verspreid over Vlaanderen heeft echter aangetoond dat de consumptie van eieren die gekweekt werden in de omgeving van de perfluorbedrijf resulteert in innames die wel drie keer hoger kunnen liggen dan de beschikbare dagelijks toelaatbare inname en dus een risico kunnen vormen voor de lokale bevolking.

Algemeen kan gesteld worden dat dit onderzoek heeft aangetoond dat de PFAA’s-gehalten in België in het milieu en in de mensen verhoogd zijn in vergelijking met andere landen en is het aangewezen om deze componenten in de toekomst verder te bestuderen. Er wordt verwacht dat de concentraties van bepaalde PFAA’s zullen blijven afnemen in het milieu maar andere PFAA’s , de zogezegde zullen dan weer waarschijnlijk toenemen. PFAA’s zijn duidelijk aanwezig in onze voeding maar de kennis over de biobeschikbaarheid van deze componenten in de bodem voor gewassen is zo goed als onbestaande. De weinige studies over de biobeschikbaarheid van PFAA’s gaan over aquatische milieus en informatie over terrestrische omgevingen is niet voorhanden. Nochtans is deze informatie cruciaal om het gedrag van deze polluenten in het milieu te kunnen begrijpen, risicoanalyses uit te voeren en richtlijnen op te stellen. Tenslotte moet benadrukt worden dat er een tekort is aan toxicologische gegevens van PFAA’s. Basis toxiciteitsgegevens met bijvoorbeeld invertebraten, knaagdieren en/of vissen die werden blootgesteld aan milieurelevante concentraties ontbreken. Ook informatie over mengseltoxiciteit van verschillende PFAA’s of van PFAA’s met andere POPs is niet beschikbaar. Zonder deze informatie is het onmogelijk om de potentiele effecten van PFAA’s aanwezig in het milieu op organismen, inclusief de mens, in te schatten.