A per- és polifluoralkil anyagok (PFAS) egyre növekvő környezeti problémát jelentenek, különösen a tengeri ökoszisztémákban. Ez a cikk részletesen bemutatja az első átfogó kutatást, amely a Brit Columbiában (Kanada) élő vidrák szöveteiben kimutatott PFAS-koncentrációkat és azok lehetséges hatásait vizsgálja.
Bevezetés a PFAS vegyületekhez
A per- és polifluoralkil anyagok (PFAS) több ezer mesterségesen előállított, toxikus vegyületcsoportot jelentenek, amelyek rendkívül ellenállóak a környezetben, és képesek felhalmozódni az élő szervezetekben. Ezek az anyagok hidrofób és oleofób tulajdonságokkal rendelkeznek, ami miatt számos ipari és fogyasztói termékben használják őket, például élelmiszer-csomagolásokban, tapadásmentes edényekben, vízlepergető textíliákban, kozmetikumokban, tűzoltó habokban és elektronikai eszközökben.
A PFAS vegyületek bioaktívan kötődnek az élő szervezetek fehérjéihez, így elsősorban a vérben, májban és más fehérjedús szövetekben halmozódnak fel. Ezek az anyagok képesek megzavarni az endokrin rendszert, gyengíteni az immunválaszt, valamint fejlődési és reproduktív károsodásokat okozni.
PFAS-ok környezeti elterjedése és hatásaik
A PFAS vegyületek globálisan elterjedtek: megtalálhatók vízben, talajban és légkörben, még olyan távoli helyeken is, mint a sarkvidékek. Az ENSZ Stockholm Egyezménye szerint több PFAS-t új perzisztens szerves szennyezőként (POPs) soroltak be, mivel bioakkumulatívak, toxikusak és hosszú ideig megmaradnak a környezetben.
Különösen aggasztóak ezeknek az anyagoknak a hatásai a tengeri élővilágra. A magasabb trofikus szinteken álló ragadozó tengeri emlősök – mint például a vidrák (Enhydra lutris) vagy az orka cetek – különösen érzékenyek a biomagnifikáció miatt bekövetkező szennyezőanyag-felhalmozódásra.
A Brit Columbiában élő vidrák vizsgálata
Bár korábban már mértek PFAS-koncentrációkat vidrákban Észak-Amerika más részein (pl. Kalifornia, Alaszkai régió), eddig nem álltak rendelkezésre adatok a Brit Columbiában élő populációról. Ez különösen fontos, mivel ez a terület jelentős ipari tevékenységeknek van kitéve, ugyanakkor itt zajlik a vidrapopuláció újjáéledése is.
A kutatás során 11 elpusztult vidra máj- (11 minta) és vázizom-szövetét (5 minta) elemezték ultranagy teljesítményű folyadékkromatográfiával és tömegspektrometriával (USEPA módszer 1633). Összesen 40 különböző PFAS-vegyületet vizsgáltak.
Főbb eredmények
- 8 PFAS-vegyületet mutattak ki legalább egy mintában; mindegyik jelen volt minden májmintában.
- A perfluorooctaneszulfonamid (PFOSA) volt az egyetlen vegyület, amely mind máj-, mind izomszövetben kimutatható volt.
- A májban lévő PFAS-koncentrációk átlagosan több mint 25-ször magasabbak voltak az izomszövethez képest (10,38 ng/g vs. 0,38 ng/g nedves tömeg).
- A három legdominánsabb vegyület a májban: perfluorononánsav (PFNA), PFOSA, valamint perfluorooctanszulfonát (PFOS), amelyek együtt az összterhelés 84%-át tették ki.
- Földrajzilag jelentős különbségek mutatkoztak: a városokhoz és hajózási útvonalakhoz közelebb eső területekről származó vidrák több mint háromszor magasabb PFAS-koncentrációt mutattak.
Módszertan részletei
A mintagyűjtés során minden elpusztult állatot engedéllyel vizsgáltak meg. Az életkor becslése fogazat, testméret és reproduktív jelek alapján történt. A boncolás során vett szövetmintákat alufóliába csomagolták és -20 °C-on tárolták.
A laboratóriumi elemzés során izotópjelölt belső standardokat használtak a pontos mérés érdekében. A mintákból három lépcsős folyadékkivonással izolálták a PFAS-okat, majd tisztították őket szilárd fázisú extrakcióval. Az elemzés ultranagy teljesítményű folyadékkromatográfiával történt tömegspektrométerrel kombinálva.
Környezeti eloszlás és időbeli trendek
A vizsgált időszak alatt (2016–2021) nem mutatható ki jelentős változás a PFAS-koncentrációkban. A kisebb mintaszám korlátozza az időbeli trendek értékelhetőségét.
A földrajzi eloszlás alapján megfigyelhető volt, hogy a déli partvidékhez közeli vidrák magasabb szennyezettséget mutattak összehasonlítva az északibb területekkel. Ez összhangban áll azzal a ténnyel, hogy Brit Columbia lakosságának nagy része délen koncentrálódik, így ott nagyobb az ipari tevékenységből eredő környezeti terhelés.
Összehasonlítás más régiókkal
A Brit Columbiában mért értékek alacsonyabbak voltak Kaliforniai vidrákénál – ahol korábban jóval magasabb PFOS- és PFOA-koncentrációkat mértek –, de hasonló nagyságrendűek Alaszkához képest. A különbségek részben magyarázhatók az eltérő szabályozási időszakokkal is: Kaliforniában korábbi mintavétel történt még szigorúbb szabályozások előtt.
Toxikológiai kockázatok és egészségügyi következmények
Bár jelenleg mért koncentrációk alacsonyak ahhoz képest, hogy más emlősökben milyen toxikus hatásokat okoznak ezek az anyagok, nem zárható ki egészségkárosító hatásuk sem. A PFAS-ok immunrendszer gyengítő hatása különösen veszélyes lehet olyan fertőző betegségekkel szemben, amelyekkel a vidrák gyakran találkoznak.
Ezen túlmenően metabolikus zavarokat is okozhatnak – például csökkent nyugalmi anyagcserét vagy inzulinrezisztenciát –, ami kritikus lehet egy olyan faj számára, amelynek testhőmérsékletének fenntartása létfontosságú hideg tengeri környezetben való túléléshez.
Szabályozási háttér és jövőbeni irányok
A PFAS vegyületekre vonatkozó szabályozások világszerte fokozatosan szigorodnak: Kanadában például 2006-ban került bevezetésre több ilyen anyag tiltása vagy korlátozása. Nemzetközi szinten pedig az ENSZ Stockholm Egyezménye is sorolta ezeket az anyagokat perzisztens szerves szennyezők közé.
Mindezek ellenére sok PFAS vegyület továbbra sincs megfelelően szabályozva vagy monitorozva. Ezért kiemelten fontos további kutatások végzése és folyamatos környezeti monitoring kialakítása annak érdekében, hogy megvédjük érzékeny tengeri ökoszisztémáinkat és fajainkat.
Következtetések
- Eredményeink elsőként dokumentálják részletesen a PFAS vegyületek jelenlétét és koncentrációját Brit Columbia part menti vidrapopulációiban.
- A máj jelentős felhalmozódási helye ezeknek a vegyületeknek; koncentrációjuk földrajzi helytől függően változik.
- Bár jelenleg nem értek el toxikus küszöbértékeket, hosszú távú hatásaik még nem ismertek teljesen.
- A vidrák kiváló indikátor fajként szolgálnak a helyi környezeti szennyezettség monitorozására.
- Eredményeink alapot szolgáltathatnak jövőbeni szabályozási intézkedésekhez és természetvédelmi stratégiákhoz Kanadában és más Északkelet-csendes-óceáni régiókban.
Köszönetnyilvánítás
Köszönettel tartozunk minden közreműködőnek: laboratóriumi szakembereknek, statisztikai tanácsadóknak valamint az őslakos közösségeknek akik hozzájárultak mintagyűjtési lehetőségeikkel ehhez a kutatáshoz.
Források
A cikk alapját képező tanulmány nyílt hozzáférésű forrásként érhető el Oxford University Press oldalán.
További részletes hivatkozások megtalálhatók az eredeti publikáció végén.
