PFAS-yhdisteiden käyttökielto ja sen vaikutukset kemianteollisuuteen
Hilden, Hanni (2024)
Hilden, Hanni
2024
Materiaalitekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Materials Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-09-27
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202409178744
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202409178744
Tiivistelmä
PFAS-yhdisteisiin kuuluu tuhansia erilaisia kemikaaleja, jotka sisältävät vahvan hiili-fluorisidoksen. Sidosrakenne tekee materiaaleista öljyä, likaa ja vettä hylkiviä sekä aikaansaa matalan kitkakertoimen. PFAS-yhdisteitä sisältävien materiaalien kemikaalinkesto on hyvä. PFAS-yhdisteitä käytetään niin teollisuudessa kuin kuluttajakäytössäkin, esimerkiksi fluorimuovituotteissa, pinnoitteissa ja jäähdytysaineina.
PFAS-yhdisteet ovat sidosrakenteensa vuoksi pysyviä ympäristössä. Pysyvyys aiheuttaa yhdisteiden kertymistä ympäristöön ja eliöihin sekä mahdollistaa yhdisteiden kulkeutumisen kauas päästölähteistä. Yhdisteiden suuren määrän vuoksi vain muutaman yksittäisen yhdisteen toksisuusvaikutuksia on tähän mennessä tutkittu. Toksisuustutkimuksissa on voitu osoittaa, että näiden yhdisteiden pitoisuudet ihmisen veressä voivat altistaa vasta-ainevasteen vähenemiselle rokotuksen jälkeen, kolesterolin nousulle sekä veren alaniiniaminotransferaasin pitoisuuden kasvulle.
Euroopassa on päädytty ajamaan per- ja polyfluorattujen alkyyliyhdisteiden eli PFAS:ien käytön lopettamista yhdisteisiin liitettyjen haitallisten terveys- ja ympäristövaikutusten vuoksi. Tammikuussa 2023 on aloitettu käyttökiellon valmistelu, jolla pyritään asteittain kieltämään yhdisteiden valmistus, markkinoille saattaminen ja käyttö REACH-lainsäädännön puitteissa. Tässä diplomityössä selvitetään PFAS-käyttökieltoehdotuksen tila sekä arvioidaan sen toteutumista ja vaikutuksia kemianteollisuuteen.
PFAS-yhdisteiden käyttökieltoehdotuksen ensisijainen peruste on yhdisteiden pysyvyys ympäristössä. Käyttökieltoehdotuksessa on viitattu lukuisiin tutkimuksiin yhdisteiden haitallisista vaikutuksista ja niitä on analysoitu laajalla otannalla. Riskinarviokomitean lausunnon perusteella voidaan kuitenkin odottaa, että käyttökieltoehdotus ei alkuperäisessä muodossaan tule hyväksytyksi, sillä siinä on tulkittavissa joitakin ristiriitaisuuksia ja epätarkkoja määritelmiä. Syyskuussa 2024 käyttökieltoehdotus on edelleen komiteoiden käsittelyssä.
Kemianteollisuudessa käytetään PFAS-yhdisteitä sisältäviä materiaaleja pääasiassa fluorimuovien muodossa. Fluorimuoveja käytetään niiden erinomaisen kemikaalinkeston sekä alhai-sen kitkakertoimen vuoksi useissa käyttökohteissa. Vaihtoehtoisia materiaaleja fluorimuoveille ovat tavanomaiset muovit, lujitemuovit sekä metallit. Kemikaalinkestoltaan eri käyttökohteisiin soveltuvia materiaaleja on olemassa ja niiden käyttöönottoa varten tulisi tehdä testauksia prosessiolosuhteissa sekä kustannusvertailuja.
Vaikka käyttökieltoa ei sellaisenaan hyväksyttäisikään, on todennäköistä, että PFAS-yhdisteiden käyttöä tullaan tulevaisuudessa rajoittamaan jollakin tavoin. Näin ollen kemianteollisuudessa olisi syytä varautua tähän kartoittamalla saatavilla olevia vaihtoehtoisia materiaaleja sekä tekemällä materiaalivalintaa. Käyttökieltoehdotuksen käsittelyprosessia on syytä seurata, sillä päätöksen jälkeen käyttökielto astuu voimaan 18 kuukauden siirtymäajan jälkeen, jos käyttökohde ei sisällä poikkeusehtoja.
PFAS-yhdisteet ovat sidosrakenteensa vuoksi pysyviä ympäristössä. Pysyvyys aiheuttaa yhdisteiden kertymistä ympäristöön ja eliöihin sekä mahdollistaa yhdisteiden kulkeutumisen kauas päästölähteistä. Yhdisteiden suuren määrän vuoksi vain muutaman yksittäisen yhdisteen toksisuusvaikutuksia on tähän mennessä tutkittu. Toksisuustutkimuksissa on voitu osoittaa, että näiden yhdisteiden pitoisuudet ihmisen veressä voivat altistaa vasta-ainevasteen vähenemiselle rokotuksen jälkeen, kolesterolin nousulle sekä veren alaniiniaminotransferaasin pitoisuuden kasvulle.
Euroopassa on päädytty ajamaan per- ja polyfluorattujen alkyyliyhdisteiden eli PFAS:ien käytön lopettamista yhdisteisiin liitettyjen haitallisten terveys- ja ympäristövaikutusten vuoksi. Tammikuussa 2023 on aloitettu käyttökiellon valmistelu, jolla pyritään asteittain kieltämään yhdisteiden valmistus, markkinoille saattaminen ja käyttö REACH-lainsäädännön puitteissa. Tässä diplomityössä selvitetään PFAS-käyttökieltoehdotuksen tila sekä arvioidaan sen toteutumista ja vaikutuksia kemianteollisuuteen.
PFAS-yhdisteiden käyttökieltoehdotuksen ensisijainen peruste on yhdisteiden pysyvyys ympäristössä. Käyttökieltoehdotuksessa on viitattu lukuisiin tutkimuksiin yhdisteiden haitallisista vaikutuksista ja niitä on analysoitu laajalla otannalla. Riskinarviokomitean lausunnon perusteella voidaan kuitenkin odottaa, että käyttökieltoehdotus ei alkuperäisessä muodossaan tule hyväksytyksi, sillä siinä on tulkittavissa joitakin ristiriitaisuuksia ja epätarkkoja määritelmiä. Syyskuussa 2024 käyttökieltoehdotus on edelleen komiteoiden käsittelyssä.
Kemianteollisuudessa käytetään PFAS-yhdisteitä sisältäviä materiaaleja pääasiassa fluorimuovien muodossa. Fluorimuoveja käytetään niiden erinomaisen kemikaalinkeston sekä alhai-sen kitkakertoimen vuoksi useissa käyttökohteissa. Vaihtoehtoisia materiaaleja fluorimuoveille ovat tavanomaiset muovit, lujitemuovit sekä metallit. Kemikaalinkestoltaan eri käyttökohteisiin soveltuvia materiaaleja on olemassa ja niiden käyttöönottoa varten tulisi tehdä testauksia prosessiolosuhteissa sekä kustannusvertailuja.
Vaikka käyttökieltoa ei sellaisenaan hyväksyttäisikään, on todennäköistä, että PFAS-yhdisteiden käyttöä tullaan tulevaisuudessa rajoittamaan jollakin tavoin. Näin ollen kemianteollisuudessa olisi syytä varautua tähän kartoittamalla saatavilla olevia vaihtoehtoisia materiaaleja sekä tekemällä materiaalivalintaa. Käyttökieltoehdotuksen käsittelyprosessia on syytä seurata, sillä päätöksen jälkeen käyttökielto astuu voimaan 18 kuukauden siirtymäajan jälkeen, jos käyttökohde ei sisällä poikkeusehtoja.