Seit Jahrzehnten werden Chemikalien, die das Leben leichter machen – Ihre Eier rutschen aus der Bratpfanne, Flecken haften nicht auf Ihrem Sofa, Regen prallt von Ihren Jacken und Stiefeln ab – werden als Game Changer für unser geschäftiges modernes Leben angepriesen. „Bessere Dinge für ein besseres Leben … durch Chemie“, war der optimistische Slogan von DuPont, dem Unternehmen, das die weit verbreitete chemische Beschichtung Teflon erfunden hat.
Aber dieses bessere Leben hat einen Preis, der neue Aufmerksamkeit erregt. Diese Chemikalien – wegen ihrer Fähigkeit, in der Umwelt zu überleben, auch als Chemikalien für die Ewigkeit bezeichnet – haben nachweislich einen nachhaltigen Einfluss auf die menschliche Gesundheit. Eine wachsende Zahl von Forschungsergebnissen verbindet die allgemein als PFAS bekannte Gruppe von Chemikalien, kurz für Per- und Polyfluoralkylsubstanzen, mit Zuständen von ungesunden Blutfettwerten über Schwangerschaftskomplikationen bis hin zu Krebs.
Die Besorgnis über die gesundheitlichen Auswirkungen dieser Chemikalien hat in jüngster Zeit zu einer Reihe von Maßnahmen seitens der US-Behörden für öffentliche Gesundheit und Aufsichtsbehörden geführt. Die US-Umweltschutzbehörde warnte davor, dass PFAS ein größeres Gesundheitsrisiko darstellen als bisher angenommen, und senkte im Juni ihre empfohlenen Sicherheitswerte für die Chemikalien im Trinkwasser drastisch.
„Die aktualisierten Beratungswerte basieren auf neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen, einschließlich mehr als 400 neuerer Studien, die darauf hindeuten, dass negative Auswirkungen auf die Gesundheit bei extrem niedrigen Konzentrationen auftreten können, viel niedriger als bisher angenommen“, sagte Radhika Fox, stellvertretende Administratorin des EPA-Büros für Wasser im Juni auf der dritten nationalen PFAS-Konferenz in Wilmington, NC
Kurz darauf veröffentlichten die National Academies of Sciences, Engineering and Medicine die ersten klinischen Richtlinien zur Quantifizierung von PFAS-Konzentrationen im Blut, die die Gesundheit einer Person gefährden könnten. Der 300-seitige Bericht fordert Kliniker auf, regelmäßige Bluttests für alle zu empfehlen, die hohen Konzentrationen der Chemikalien ausgesetzt sind, und Informationen darüber bereitzustellen, wie die Exposition begrenzt werden kann, z. B. durch die Installation spezieller Filter, von denen bekannt ist, dass sie PFAS im Trinkwasser reduzieren.
Allein in den Vereinigten Staaten summieren sich die Kosten für die medizinische Versorgung und der Produktivitätsverlust durch PFAS-Exposition im Zusammenhang mit fünf Krankheiten auf mindestens 5,5 Milliarden US-Dollar pro Jahr, berichteten Forscher der New York University am 26. Juli Exposition und Gesundheit. Zu diesen Erkrankungen gehören niedriges Geburtsgewicht, Fettleibigkeit bei Kindern, Hypothyreose bei Frauen sowie Nieren- und Hodenkrebs.
„Wir haben uns nur zwei der mehr als 9.000 Chemikalien in der PFAS-Familie angesehen, also sehen wir nur die Spitze eines Eisbergs“, sagt Leonardo Trasande, Kinderarzt und Umweltgesundheitsexperte an der NYU Langone Health.
Allgegenwärtige Chemikalien
Zu den am stärksten gefährdeten Personen gehören Feuerwehrleute: PFAS machen Schutzausrüstung wasserfester, und die Chemikalien sind in einem weit verbreiteten Feuerunterdrückungsschaum enthalten. Aber die meisten Menschen haben laut den US Centers for Disease Control and Prevention einen messbaren PFAS-Spiegel in ihrem Körper. Die Exposition erfolgt typischerweise durch die Aufnahme von PFAS-kontaminiertem Trinkwasser oder Lebensmitteln, die in Böden angebaut werden, die mit Düngemitteln behandelt wurden, die aus mit Chemikalien kontaminierten Abwässern hergestellt wurden (SN: 24.11.18, p. 18). Schätzungsweise 2.854 Standorte in den Vereinigten Staaten weisen eine PFAS-Kontamination auf.
„Menschen und Gemeinschaften waren diesen Chemikalien in erheblichem Umfang ausgesetzt. Wenn sie feststellen können, dass sie sich in einem Bereich mit erheblicher Exposition befinden, sollten sie sich bei ihrer üblichen Behandlungsstelle testen lassen“, sagt Ned Calonge, ein Epidemiologe an der Colorado School of Public Health in Aurora, der den Vorsitz des Komitees führte, das die National Academies verfasst hat Bericht. Das Komitee verknüpfte die PFAS-Exposition mit einer etwas anderen Liste von Erkrankungen als das NYU-Team und fand „ausreichende Beweise“, die PFAS mit vier Erkrankungen in Verbindung bringen: schlechte Antikörperreaktion auf Impfungen, ungewöhnlich hohe Cholesterinwerte, vermindertes Wachstum von Säuglingen und Föten sowie Nierenkrebs. Die Beweise waren „suggestiv“ für Brust- und Hodenkrebs sowie Schilddrüsenprobleme und Colitis ulcerosa, eine entzündliche Darmerkrankung.
Der Bericht fordert mehr Forschung zu den gesundheitlichen Auswirkungen von PFAS und weist auf Beweislücken in allen Bereichen hin, von neurologischen Problemen bis hin zur Knochendichte. Diese Chemikalien haben eine Vielzahl von Auswirkungen auf mehrere Systeme im Körper, sagt Calonge. Und sie sind „in der Umwelt allgegenwärtig“.
Neuer, nicht sicherer
PFAS werden in den USA seit den 1940er Jahren hergestellt. Da sie Öl und Wasser gut abweisen, hohen Temperaturen standhalten und die Reibung verringern, wurden die Chemikalien für eine Vielzahl von Produkten nützlich, darunter Teppiche, Polster, Lebensmittelverpackungen und sogar Zahnseide. Dennoch wurden relativ wenige der etwa 9.000 Versionen dieser synthetischen Chemikalien auf ihre toxikologischen Wirkungen untersucht.
Viele PFAS gelten heute als endokrine Disruptoren, chemische Verbindungen, die die normale Funktion des endokrinen oder hormonellen Systems stören. Aber PFAS haben andere Wirkungen, die das Krebsrisiko erhöhen können, wie z. B. eine geschwächte Immunität, übermäßiges Zellwachstum und veränderte Genaktivität. Eine Studie ergab einen mehr als zweifachen Anstieg des Nierenkrebsrisikos zwischen Menschen mit den höchsten im Vergleich zu den niedrigsten Blutspiegeln eines häufig vorkommenden PFAS namens Perfluoroctansäure oder PFOA, berichteten Forscher im Jahr 2021 in der Zeitschrift des National Cancer Institute.
Eine neuere Generation von PFAS wurde als sicherer angesehen, da sich die Chemikalien weniger wahrscheinlich im Körper anreichern. Aber diese neueren Verbindungen sind den älteren strukturell ähnlich und können genauso gesundheitsschädlich sein wie ihre Cousins, sagt Trasande. Diese neueren Moleküle „werden zunehmend mit Krankheiten wie Schwangerschaftsdiabetes in Verbindung gebracht. Wir fangen gerade erst an, das größere Problem zu erkennen, das im Spiel sein könnte.“
Der neue Trinkwasserratgeber der EPA zielt darauf ab, sowohl alte als auch neue PFAS anzugehen. Es zielt auf zwei der früher und am häufigsten vorkommenden Arten von PFAS in der Umwelt ab: PFOA und Perfluoroctansulfonsäure oder PFOS. Die Empfehlung reduziert den Grad der Trinkwasserverschmutzung, unterhalb dessen keine nachteiligen Auswirkungen auf die Gesundheit zu erwarten sind, von 70 Teilen pro Billion auf 0,004 bzw. 0,02 ppt. Diese Werte basieren auf einer routinemäßigen lebenslangen Exposition gegenüber ihnen.
Die Gesundheitsempfehlung der EPA lieferte auch die allerersten Empfehlungen zu zwei der neueren Arten von PFAS: Hexafluorpropylenoxid-Dimersäure und HFPO-Ammoniumsalz, die zusammen als GenX-Chemikalien bekannt sind, und Perfluorbutansulfonsäure oder PFBS. Die Behörde legte den Sicherheitsgrenzwert für Trinkwasser auf 10 ppt für GenX-Chemikalien und 2.000 ppt für PFBS fest. Diese neueren Chemikalien haben eine ähnliche Persistenz in der Umwelt, so die Agentur.
Verbraucher können bei ihrem kommunalen Wasserversorger Daten zu PFAS-Tests in ihrer Umgebung anfordern. Tests werden immer häufiger, und Anbieter sollten in der Lage sein, aufzulisten, auf welche PFAS sie testen. Private Brunnen können mit PFAS kontaminiert sein, wenn sie sich in der Nähe von Herstellern befinden, die die Chemikalien herstellen oder verwenden, sowie Flugplätze, auf denen PFAS zur Brandbekämpfung verwendet werden, Feuerwehrübungsplätze und einige Mülldeponien. Menschen mit eigenem Brunnen in der Nähe einer dieser Einrichtungen können ihr Wasser testen lassen. Die EPA vergibt Zuschüsse, um unterversorgten kleinen und benachteiligten Gemeinden dabei zu helfen, Wasserqualitätstests für Haushalte durchzuführen und die Trinkwasservorschriften einzuhalten.
PFAS-Preisschild
Da nur begrenzt Daten zu den gesundheitlichen Auswirkungen der neueren Generation von Chemikalien verfügbar sind, konzentrierten sich die Berichte der NYU und der National Academies auf die Auswirkungen älterer PFAS.
Zunächst untersuchte das NYU-Team PFAS-Chemikalien in Blutproben von rund 5.000 Erwachsenen und Kindern, die an der US National Health and Nutrition Examination Survey teilgenommen hatten. Basierend auf früheren Studien, in denen PFAS mit bestimmten Krankheiten in Verbindung gebracht wurde, und Modellen, die medizinische Kosten und verlorene Arbeitsproduktivität für diese Krankheiten abschätzen, entwickelte das Team dann sein PFAS-Preisschild.
Fettleibigkeit bei Kindern, die den größten Beitrag zur gesamtwirtschaftlichen Belastung durch PFAS-Exposition leistet, kostet nach Schätzungen des Teams etwa 2,7 Milliarden US-Dollar pro Jahr, gefolgt von Hypothyreose bei Frauen mit 1,26 Milliarden US-Dollar. Als die Forscher andere PFAS-bedingte Krankheiten über die Top 5 hinaus berücksichtigten, wie Endometriose, Fettleibigkeit bei Erwachsenen und Lungenentzündung bei Kindern, stieg die geschätzte wirtschaftliche Belastung auf bis zu 63 Milliarden US-Dollar pro Jahr.
Risiko abwägen
Der Bericht der National Academies konzentrierte sich teilweise darauf, wie dieser Tribut eingedämmt werden kann, indem Ärzten Testrichtlinien zur Verfügung gestellt werden, um hohe PFAS-Spiegel im Körper zu erkennen und zu versuchen, die Exposition zu reduzieren.
Der Bericht enthält die ersten klinischen Leitlinien zur Beurteilung des Krankheitsrisikos einer Person. Eine Person mit einer PFAS-Blutkonzentration von weniger als 2 Nanogramm pro Milliliter muss sich keine Sorgen machen. Aber bei Patienten mit Blutkonzentrationen zwischen 2 und 20 ng/ml sollten Kliniker auf Zustände wie ungesunde Blutfettwerte achten, die zu Herzproblemen führen können. Ein solches Screening ist besonders wichtig für Personen, die anfälliger für die Auswirkungen einer PFAS-Exposition sind, wie Kinder, Schwangere und Personen mit geschwächtem Immunsystem. Für jeden, der über 20 ng/ml testet, empfiehlt der Bericht Routineuntersuchungen auf einige Krebsarten, Schilddrüsenprobleme und Colitis ulcerosa.
„Seit fast 20 Jahren sind wir in der Lage, PFAS im Blut von Menschen zu messen, aber es gab keine Anleitung, um zu sagen, was [those measurements] bedeuten“, sagt die Co-Autorin des National Academies-Berichts Jane Hoppin, die das Center for Human Health and the Environment an der North Carolina State University in Raleigh leitet. „Zum ersten Mal legt dies tatsächlich einige Bereiche fest, einige Leitlinien dafür, was besorgniserregend sein könnte, und welche Arten von Gesundheitsnachsorge angemessen sein könnten.“
Sie hofft, dass die Empfehlungen die Verfügbarkeit von Tests erhöhen und sowohl Ärzte als auch Patienten für diese Chemikalien und ihre Gesundheitsrisiken sensibilisieren werden. Der Bericht ermutigt Ärzte auch, mit ihren Patienten zusammenzuarbeiten, um herauszufinden, wo sie PFAS ausgesetzt sind und wie diese Risiken gemindert werden können, indem sie PFAS-haltige Produkte reduzieren und Wasser filtern.
Aktivkohlefilter, die in einigen Arbeitsplatten- oder Krugfiltern zu finden sind, entfernen PFAS nicht so vollständig wie Umkehrosmosefilter, berichteten Forscher der Duke University und des Bundesstaates North Carolina im Jahr 2020. Der Bericht der National Academies bietet einen Link zu NSF, einer Testorganisation, die dies tut bietet technische Details darüber, welche Filter PFAS tatsächlich herausfiltern.
Bemühungen wie die Reduzierung von PFAS im Trinkwasser könnten helfen. Während die Gesundheitshinweise der EPA Empfehlungen und nicht durchsetzbar sind, freut sich Trasande, dass die Behörde schnell gehandelt hat, insbesondere bei neueren Chemikalien wie GenX. Er argumentiert jedoch, dass angesichts dessen, was wir bereits über die durch diese Chemikalien verursachte Krankheitslast wissen und weiterhin lernen, PFAS vor ihrer Zulassung weiteren Tests unterzogen werden sollten. Besser noch, sie sollten nach Klasse reguliert werden, anstatt einen, wie er es nennt, „Whack-a-Mole“-Ansatz zu verfolgen.
„Unsere Umweltpolitik verfolgt immer noch einen abwartenden Ansatz, dass wir 20 bis 30 Jahre warten sollten, was die Zeit ist, die Menschen brauchen, um Krankheiten aufgrund chemischer Exposition zu entwickeln“, sagt er.