PFAS från haven hemsöker oss – i form av havssprej
Tidigare ansågs det att de konstgjorda, och i många fall miljöfarliga, kemikalier som kallas PFAS slutligen skulle transporteras till haven och stanna där. Men vid senaste Baltic Breakfast presenterade forskare vid Stockholms universitet ny forskning som visar att PFAS anrikas vid havsytan och kan återvända till land i form av aerosoler från havssprej, vilket skapar en nästan oändlig transportcykel.
PFAS - Per- och polyfluorerade ämnen - är en stor grupp ämnen innehållande fluor- och kolatomer som är sammanbundna flera gånger. Ämnena är kända för sina vatten- och fettbeständiga egenskaper och används i olika industrier och konsumentprodukter. De har också det gemensamt att de är extremt stabila – de bryts inte ner i naturen – och i många fall bioackumulerande, vilket innebär att de lagras och koncentreras i levande organismer.
– De finns i princip överallt, säger Matt Salter, forskare vid Institutionen för miljövetenskap, Stockholms universitet. Bara i det här rummet finns de i många olika former.
Vissa PFAS har visat sig vara skadliga för både miljö och människor, och användningen av ämnena PFOA och PFOS har redan förbjudits, tyvärr i många fall för att ersättas med andra liknande PFAS.
Många olika spridningsvägar
PFAS når miljön på många olika sätt; i form av luftutsläpp från industriproduktion, under användning och bortskaffande av konsumentprodukter som vattentäta textilier och fläckresistenta beläggningar, samt genom lakvatten från deponier och avloppsvatten. En annan viktig källa är användningen av PFAS i brandsläckningsskum, som har orsakat kraftiga föroreningar av marker och dricksvattentäkter.
En mer nyligen upptäckt väg för PFAS att nå atmosfären är i form av aerosoler i sprej från vågor – små partiklar av havsvatten som bildas av bubblor som spricker när vågorna bryts. Eftersom PFAS är ytaktiva ämnen ansamlas de vid bubblornas yta, och när bubblorna spricker kastar de ut droppar i atmosfären som är anrikade med PFAS.
Eftersom haven täcker cirka 70 procent av planeten misstänkte forskarna att detta var en stor källa till aerosoler i atmosfären. För att undersöka fenomenet utförde Matt Salter och hans kollegor laboratorieexperiment med bubblande vatten i slutna tankar. Experimentet visade att PFAS var extremt anrikade i de aerosoler som bildades.
– Det här är verkligen en effektiv process för att transportera PFAS från en vattenförekomst, i det här fallet havsvattnet, till atmosfären ovanför, säger Matt Salter.
Undersökningar på fältet bekräftade bilden. Korrelationen mellan PFAS och natrium, ett ämne som är vanligt i havsaerosoler och därför används som spårämne, på den avlägsna platsen Andoya i norra Norge, visade att havssprejerosoler verkligen är en viktig källa till PFAS i atmosfären.
– Tidigare tänkte man snarare att dessa PFAS transporteras till havet och att det är den ultimata sänkan; de sjunker till botten och fastnar i sedimentet och stannar där, förklarar Matt Salter. Det händer säkert i viss utsträckning, men det vi ser här är att en del av dessa PFAS ackumuleras vid ytan, stöts bort och potentiellt kommer tillbaka och kontaminerar landmiljöer på nytt.
Höga nivåer i havsskum
Professor Ian Cousins, Institutionen för miljövetenskap vid Stockholms universitet, har fokuserat mycket på PFAS i sin forskning, och kan presentera ytterligare bevis för att havet numera är en källa till PFAS.
Extremt höga halter av PFAS har hittats i skum från havet. Längs den danska västkusten har så höga koncentrationer som 1 700 000 ng/L upptäckts för fyra typer av PFAS i havsskum. Detta kan jämföras med det underliggande havsvattnet där nivån var 9 ng/L och det svenska riktvärdet för dricksvatten på 4 ng/L.
– Det här skummet består av en massa bubblor, så man får en anrikning på bubbelfilmen, förklarar Ian Cousins. Stabilt skum bildas när det finns tillräckligt med ytaktiva ämnen i vattnet, men det finns många andra ytaktiva ämnen än PFAS; både naturliga och konstgjorda.
Oro har uttryckts för effekterna av de höga PFAS-nivåerna på t.ex. surfare och strandnära bete. För transport till land är dock havsaerosolerna viktigare, eftersom skummet i sig är ganska tungt och inte färdas särskilt långt.
Att havsaerosoler färdas inåt land är välkänt och anledningen till att havssalt kan påverka byggnader i kustområden.
– Man kan förvänta sig en minskning av PFAS-nivåerna ju längre in i landet man kommer, säger Ian Cousins. De första hundra metrarna avsätts mycket massa ganska snabbt, och sedan avsätts mindre och mindre, från de mindre partiklarna, längre inåt land.
Modellering för att förutsäga betydelsen
För att förutsäga hur viktiga havsaerosoler är globalt för spridningen av PFAS, jämfört med andra källor, har Ian Cousins och hans kollegor använt modelleringsverktyg. Resultaten visade att för PFOA är havet nu jämförbart med andra källor. När det gäller PFOS är havsaerosoler nu den överlägset största källan till kemikalien i atmosfären.
– Det uppstår en kontinuerlig cykel av PFAS, konstaterar Ian Cousins.
Modelleringen visade också att det norra halvklotet förväntas påverkas mer än det södra halvklotet. Kustområden som Storbritannien och de västra kusterna i Sverige, Norge och Danmark pekas ut att kunna vara bland de mest drabbade.
Ytterligare bevis på betydelsen av havsaerosoler har hittats i fält; i Danmark har höga halter av PFAS upptäckts i grundvatten i kustområden som saknar närhet till andra källor. Ännu opublicerade studier har också visat på en exponentiell trend i PFAS-koncentrationen inåt landet från den danska västkusten.
–Det finns nu flera bevis för att havet är en sekundär källa för PFAS till land", säger Ian Cousins. Dessa PFAS kommer att fortsätta att cirkulera. Allt vi kan göra är att vänta på att ämnena långsamt späds ut i djuphaven.
"Försvinner inte"
En möjlig konsekvens av att PFAS transporteras med havsaerosoler är att dricksvattenkällor i kustområden förorenas, vilket kan leda till höga saneringskostnader. Kustnära jordbruk kan också behöva flyttas.
– Man bör undvika förorenat havsskum, säger Ian Cousins. Jag skulle inte ens vilja röra vid det – det är extremt förorenat. Detta är ytterligare en läxa vi måste lära oss om dessa långlivade syntetiska kemikalier: vi kan hitta överraskande processer senare, som kan orsaka enorma problem. Dessa kemikalier försvinner inte.
I Europeiska unionen har fem länder föreslagit en begränsning av alla PFAS som en grupp och diskussionen pågår om förslaget.
– Det här är jättebra, men det händer bara i Europa. Det borde utvidgas globalt, säger Ian Cousin.
Matt Salter påpekar att havssprejaerosoler som spridningsväg för kemikalier kan vara relevant inte bara för PFAS utan även för andra ytaktiva föroreningar.
– Jag är säker på att ingen tänkte på att detta kunde vara en väg när PFAS släpptes ut för 20-25 år sedan, och det finns saker som vi inte har tänkt på nu heller. Dessa kemikalier kommer tillbaka och hemsöker oss om vi inte hanterar dem på rätt sätt.
Text och foto: Lisa Bergqvist
Se en inspelning av seminariet (på engelska)
Senast uppdaterad: 4 oktober 2023
Sidansvarig: Östersjöcentrum