3M biedt 10,3 miljard dollar aan compensatie voor PFAS-verontreiniging in watersystemen

3M biedt 10,3 miljard dollar aan compensatie voor PFAS-verontreiniging in watersystemen

PFAS-chemicaliën leken in eerste instantie een goed idee. Als teflon maakten ze vanaf de jaren veertig het schoonmaken van potten eenvoudiger. Ze maakten jassen waterdicht en tapijten vuilafstotend. Voedselverpakkingen, blusschuim en zelfs make-up leken beter te presteren met perfluoralkyl- en polyfluoralkylstoffen.

Toen begonnen tests PFAS in het bloed van mensen te detecteren.

Tegenwoordig zijn PFAS wijdverbreid in de bodem, het stof en het drinkwater over de hele wereld. Uit onderzoek blijkt dat ze in 98% van de Amerikaanse lichamen worden aangetroffen, waar ze verband houden met gezondheidsproblemen zoals schildklieraandoeningen, leverschade en nier- en zaadbalkanker. Er zijn inmiddels ruim 9.000 soorten PFAS. Ze worden vaak “forever chemicaliën” genoemd, omdat dezelfde eigenschappen die ze zo nuttig maken er ook voor zorgen dat ze in de natuur niet afbreken.

Industriële gigant 3M, die al tientallen jaren PFAS voor veel toepassingen produceert en te maken heeft gehad met rechtszaken over PFAS-besmetting, heeft op 22 juni 2023 een schikking van $10,3 miljard aangekondigd met openbare waterbedrijven om testen en behandeling te helpen financieren. Het Bedrijf aanvaardt geen aansprakelijkheid in de schikking, waarvoor goedkeuring van de rechtbank vereist is. De schoonmaak zou vele malen dat bedrag kunnen kosten.

Maar hoe vang en vernietig je een eeuwige chemische stof?

Biochemicus A. Daniel Jones en bodemwetenschapper Hui Li werken aan PFAS-oplossingen aan de Michigan State University en leggen de veelbelovende technieken uit die vandaag worden getest.

Hoe komen PFAS uit alledaagse producten in het water, de bodem en uiteindelijk in de mens terecht?

Er zijn twee belangrijke blootstellingsroutes waardoor PFAS bij de mens terechtkomt: drinkwater en voedselconsumptie.

PFAS kunnen in de bodem terechtkomen door het op het land aanbrengen van biovaste stoffen, d.w.z. slib van afvalwaterzuivering, en uitloging van stortplaatsen. Wanneer verontreinigde biologische vaste stoffen als meststof op landbouwvelden worden toegepast, kunnen PFAS in het water en in gewassen en groenten terechtkomen.

Vee kan bijvoorbeeld PFAS opnemen via de planten die ze eten en het water dat ze drinken. Gevallen van verhoogde PFAS-waarden bij rund- en melkkoeien zijn gemeld in Michigan, Maine en New Mexico. De omvang van het potentiële risico voor de mens is nog grotendeels onbekend.

Wetenschappers in onze onderzoeksgroep aan de Michigan State University werken aan materialen die aan de bodem kunnen worden toegevoegd en kunnen voorkomen dat planten PFAS opnemen, maar die PFAS in de bodem achterlaten.

Het probleem is dat deze chemicaliën overal aanwezig zijn en dat er geen natuurlijk proces in het water of de bodem bestaat dat ze effectief afbreekt. Veel consumentenproducten zitten boordevol PFAS, waaronder make-up, tandzijde, gitaarsnaren en skiwax.

Hoe elimineren saneringsprojecten nu de PFAS-verontreiniging?

Er zijn methoden om ze uit het water te filteren. De chemicaliën blijven bijvoorbeeld plakken aan actieve kool. Bij grote projecten zijn deze methoden echter duur en moet je het nog steeds zonder de chemicaliën doen.

In de buurt van een voormalige militaire basis in de buurt van Sacramento, Californië, staat bijvoorbeeld een enorme tank met actieve kool die ongeveer 1500 liter vervuild grondwater per minuut opneemt, filtert en vervolgens ondergronds pompt. Dit schoonmaakproject kostte ruim 3 miljoen dollar, maar voorkomt dat PFAS in het drinkwater terechtkomen dat door de gemeenschap wordt gebruikt.

De Amerikaanse Environmental Protection Agency heeft voorgesteld juridisch afdwingbare eisen vast te stellen voor maximale niveaus van zes PFAS-chemicaliën in openbare drinkwatersystemen. Twee van deze chemicaliën, PFOA en PFOS, zouden worden erkend als afzonderlijke gevaarlijke chemicaliën, waarbij regelgevende maatregelen zouden worden afgedwongen als de niveaus van een van deze chemicaliën de 4 delen per biljoen overschrijden, ruim onder de eerdere richtlijnen.

Filteren is slechts één stap. Zodra PFAS is afgevangen, moet u de met PFAS beladen actieve kool afvoeren en blijft PFAS in beweging. Als u verontreinigde materialen op een stortplaats of elders begraaft, zullen PFAS uiteindelijk uitlogen. Daarom is het belangrijk om manieren te vinden om het te vernietigen.

Wat zijn de meest veelbelovende methoden die wetenschappers hebben gevonden om PFAS af te breken?

De meest gebruikelijke methode om PFAS te vernietigen is verbranding, maar de meeste PFAS zijn opmerkelijk resistent tegen verbranding. Daarom zitten ze in blusschuimen.

PFAS heeft meerdere fluoratomen gebonden aan één koolstofatoom, en de binding tussen koolstof en fluor is een van de sterkste. Om iets te verbranden moet je meestal de binding verbreken, maar fluor kan niet van koolstof worden gescheiden. De meeste PFAS ontleden volledig bij verbrandingstemperaturen rond de 1.500 graden Celsius (2.730 graden Fahrenheit), maar het is energie-intensief en geschikte verbrandingsfaciliteiten zijn zeldzaam.

Er zijn verschillende andere experimentele technieken die veelbelovend zijn, maar nog niet zijn uitgebreid om grote hoeveelheden van de chemicaliën te behandelen.

Een groep in Battelle heeft superkritische wateroxidatie ontwikkeld om PFAS te vernietigen. Hoge temperaturen en drukken veranderen de toestand van water en versnellen de chemie op manieren die gevaarlijke stoffen kunnen vernietigen. Schaalvergroting blijft echter een uitdaging.

Anderen werken met plasmareactoren die water, elektriciteit en argongas gebruiken om PFAS af te breken. Ze zijn snel, maar ook niet eenvoudig te schalen.

Wat zullen we waarschijnlijk in de toekomst zien?

Veel zal afhangen van wat we leren over waar de meeste menselijke blootstelling aan PFAS vandaan komt.

Als de blootstelling voornamelijk via drinkwater plaatsvindt, zijn er andere methoden met potentieel. Het is mogelijk dat het uiteindelijk op huishoudelijk niveau zal worden vernietigd door elektrochemische methoden, maar er zijn ook potentiële risico's die nog niet duidelijk zijn, zoals de omzetting van gewone stoffen zoals chloride in giftiger bijproducten.

De grote uitdaging bij sanering is ervoor te zorgen dat we het probleem niet verergeren door het vrijkomen van andere gassen of het creëren van schadelijke chemicaliën. Mensen hebben lang geprobeerd problemen op te lossen en de zaken erger te maken. Koelkasten zijn een goed voorbeeld. Freon, een chloorfluorkoolstof, was de oplossing om de giftige en brandbare ammoniak in koelkasten te vervangen, maar veroorzaakte vervolgens aantasting van de ozonlaag in de stratosfeer. Het is vervangen door fluorkoolwaterstoffen, die nu bijdragen aan de klimaatverandering.

Als er één les kan worden geleerd, is het dat we over de hele levenscyclus van producten moeten nadenken. Hoe lang hebben we chemicaliën echt nodig om mee te gaan?

Dit is een bijgewerkte versie van een artikel dat oorspronkelijk op 18 augustus 2022 is gepubliceerd.

A. Daniel Jones, hoogleraar biochemie, Michigan State University en Hui Li, hoogleraar milieu- en bodemchemie, Michigan State University