Jejich pozoruhodnou vlastností je, že dokážou odpuzovat vodu, oleje a další látky. Díky tomu mají široké využití v průmyslové výrobě jako přísada do hasicích pěn a hydraulických kapalin, v mazivech a barvách, při pokovování předmětů a výrobě elektroniky nebo polovodičů.
Najdeme je však v každé domácnosti. Stačí říci dvě slova: teflon a Gore-Tex, pánve, na které se nepřipálí jídlo, a oděvy a obuv s vodoodpudivou membránou. Také impregnační spreje, běžecké vosky, kosmetika, potahové látky na nábytek, koberce nebo farmaceutické výrobky. Látky PFAS se rovněž používají na jednorázové obaly na potraviny, zejména tam kde hrozí, že by se lidé jídlem umazali, typicky obaly na hranolky ve fast foodech.
Vynikající užitné vlastnosti se mění v nevýhodu, když se látek PFAS potřebujeme zbavit. Vyznačují se totiž pozoruhodnou stabilitou a odolností vůči rozkladu. Může za to chemická vazba mezi uhlíkem a fluorem, která je jednou z nejsilnějších v organické chemii. Některé složitější látky z této skupiny se sice mohou v přírodním prostředí rozkládat, ale vazba uhlík-fluor zůstane zachována. Rozkladem tak vznikne jiná látka PFAS.
Dostanou-li se tyto látky do přírodního prostředí, zůstanou v ní trvale a nezmění se. Shromažďují se v půdě a kontaminují zdroje pitné vody. Studie posledních let ukazují, že látky PFAS už můžeme nalézt prakticky všude: v tělech lidí i zvířat, v potravě či povrchové vodě. Dokážou překonat obrovské vzdálenosti, takže je vědci nalezli už i Arktidě a Antarktidě.
Rozsáhlá přítomnost látek PFAS v životním prostředí vyvolává obavy, protože přesně nevíme, co mohou způsobit. Jejich vliv na zdraví lidí ještě není úplně jasný. Každý rok se objevují nové studie, které přinášejí další poznatky. U některých z tisíců PFAS sloučenin byla při vysokých koncentracích prokázána souvislost s výskytem rakoviny nebo snižováním plodnosti i řadou dalších problémů jako například hormonální potíže nebo cukrovka.
Jsou-li tyto látky všude kolem nás, máme se jich obávat? Podle vědců je běžné používání teflonové pánve bezpečné, protože PFAS jsou na ní vázány v polymeru (neměla by se však nějak dramaticky přehřívat). Mnohem problematičtější je fáze výroby a poté likvidace výrobku. Trochu jiná situace je u membrán na oblečení nebo obuvi. Díky otěru a odpařování se odtud látky PFAS dostávají do prostředí. Relativně velkým zdrojem jsou pak skládky, kde většina těchto předmětů končí. Největším zdrojem však rozhodně zůstává v okolí průmyslových závodů, letišť a vojenských základen.
Problém je, že látky PFAS jsou rozptýleny v celém životním prostředí, a je proto skoro nemožné je nějak sesbírat a zlikvidovat. Můžeme je však monitorovat a místa s větším výskytem se pokusit ohraničit a PFAS zachytit. Jde však o velmi obtížný a nákladný proces, který rozhodně nelze aplikovat na plošné znečištění půdy nebo vodních toků.
Přes znepokojení vědců, kteří upozorňují na potenciální rizika plošné kontaminace látkami PFAS, zatím neexistuje legislativa, která by jejich výrobu a používání plošně regulovala. Evropská unie pracuje na návrhu, který má postihnout většinu látek skupiny PFAS. Ve spotřebitelských výrobcích by měly být omezeny od roku 2026/2027. Úplný zákaz by měl přijít kolem roku 2030. Jelikož však veřejné konzultační období skončilo v září 2023, není jisté, že tyto termíny budou dodrženy.
Tři látky z celé velké skupiny (PFOS, PFOA a PFHxS, jejich soli a příbuzné látky) zakazuje Stockholmská úmluva o perzistentních organických polutantech (POPs). Některé ze sloučenin zase patří mezi tak zvané „látky vyvolávající mimořádné obavy“ (SVHC) podle evropské chemické legislativy REACH. Jsou již také nastaveny limity pro pitnou vodu i vodu povrchovou v řekách a nádržích. Zatím nejsou stanoveny limity pro obsah PFAS v potravinách, ani v odpadech.
Některé země jsou ve snaze omezit používání věčných chemikálií aktivní. Například Dánsko již v roce 2019 zakázalo používání látek skupiny PFAS s platností od července 2020. Tento zákaz potrvá až do té doby, než vejde v platnost regulace Evropské unie.
Řada firem z obavy o dobrou pověst již používání PFAS ve svých výrobcích omezila. Například společnost Gore-Tex už v roce 2014 přestala používat ve svých výrobcích rizikovou látku PFOA a nahradila ji alternativou. Řada dalších výrobců jde stejnou cestou a své výrobky označují jako „PFC free“ nebo „fluorocarbon free“.
Hledání alternativ není jednoduché, protože PFAS mají výjimečné vlastnosti. U voděodolných materiálů se používají zátěry na bázi vosku, parafinu nebo silikonů. Řada navrhovaných nebo používaných alternativ je stále poněkud problematická z hlediska životního prostředí, nejsou tedy úplně „zelené". Jsou však třeba lépe odbouratelné, takže snižují rizika pro životní prostředí.
Někde však náhrada není možná. Literatura uvádí příklad obleků pro pracovníky v ropném a plynárenském průmyslu, které jsou díky membráně s PFAS odolné vůči plameni. Navrhované zákazy proto často obsahují i dlouhodobé výjimky pro použití.
Odstranění věčných chemikálií z přírodního prostředí je takřka neproveditelné kvůli velkému rozptylu a nízké koncentraci. Stále však běží vědecký výzkum, hledající technologie, které by to umožnily. Několik postupů pro likvidaci PFAS již funguje, zatím to však nejsou technologie široce využitelné, neboť vyžadují drastické podmínky nebo vysokou spotřebu energie.
Samostatnou kapitolou je záchyt PFAS ze skládkových výluhů. Zejména v USA sílí v poslední době tlak úřadů, aby skládky tyto technologie využívaly. Mezi možnými postupy je například využití granulovaného aktivního uhlí. Účinnost odstraňování z výluhu se zvyšuje s delší dobou kontaktu a vyšší teplotou. Aktivní uhlí s navázanými PFAS je třeba regenerovat nebo likvidovat za kontrolovaných podmínek, aby se zabránilo druhotnému šíření PFAS.
Povrchově aktivních vlastností sloučenin PFAS využívá pěnová frakcionace: zavedením vzduchu nebo plynu do výluhu se vytvoří stabilní pěnová vrstva, v níž se sloučeniny PFAS díky své hydrofobní povaze koncentrují. Tímto procesem lze dosáhnout vysokých koncentračních faktorů, je však třeba přísně kontrolovat parametry (pH, teplota a látky podporující tvorbu pěny). Pěna se zkoncentrovanými PFAS opět vyžaduje náročnou likvidaci.
Malé objemy vysoce kontrovaných materiálů lze solidifikovat uzavřením do tuhé matrice. Jde o postup nákladově efektivní a umožňující řízené skládkování. Nejsou však dořešeny otázky vyluhovatelnosti PFAS. Navíc je jasné, že tyto látky přežijí skládku.
Sloučeniny PFAS by bylo možné likvidovat spalováním, protože se rozkládají při teplotě nad 1400 °C. Vždy je však riziko jejich úniku do atmosféry, proto americká agentura EPA zvažuje zavedení federálního zákazu spalování PFAS.
Vědecké týmy Technické univerzity v Liberci (TUL), konzultační a inženýrské firmy Photon Water Technology (PWT), Ústavu pro životní prostředí PřF UK a Univerzity Palackého rovněž zkoumají možnosti odstraňování „nesmrtelných chemikálií“ ze životního prostředí, zejména však z půdy. Tým navázal na patentově chráněnou metodu TUL pro likvidaci chlorovaných uhlovodíků ve vodě, kdy se používá dvou typů chemických metod sanace: oxidační a redukční. Pro dekontaminaci horninového prostředí nejsou oxidační metody vhodné, neboť v horninách se vyskytuje velké množství organických látek, zbytky živočichů a rostlin, které velmi snadno zoxidují a na další kontaminaci včetně PFAS už nezbývá kapacita. Výzkumný tým proto používá také nanočástice železa, díky kterým je proces účinnější a lépe zacílený na látky, které je třeba odstranit. Nová technologie je chráněna třemi národními patenty ČR a aktuálně je podána přihláška také na mezinárodní patent.
Na závěr bychom rádi citovali profesora environmentální chemie na Masarykově univerzitě Martina Scheringera, který v rámci projektu „Nekončící znečištění” mapuje míru kontaminace PFAS v Evropě. V rozhovoru pro web Masarykovy univerzity řekl: „Žijeme na světě, který jsme si částečně vytvořili, musíme se naučit přijmout, že nemůžeme utéct následkům našeho jednání. Všichni máme PFAS v našem těle, jak je to vážné, to nevíme. Jak vážné to bude pro následující generace, to také nevíme. Musíme se s tím smířit, namísto toho abychom se začali bát chemie kolem a v nás. Chemie může být velmi užitečná, někdy naopak škodlivá, ale potřebujeme ji. Odnesme si, že bychom měli být aktivní. Když veřejnost bude vyvíjet tlak na politiky, nebude tolik potíží s regulací průmyslu. Řešením není mít strach, ale zaměřit se na to, co mohu udělat pro to, aby se situace, jako je tato, neopakovaly.“*
Jarmila šťastná
