We analysed floor dust samples from 65 children's bedrooms in Finland collected in 2014/2015 for 62 different per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) with a simple and highly efficient method. Validation results from the analysis of standard reference material (SRM) 2585 were in good agreement with literature data, while 24 PFASs were quantified for the first time. In the dust samples from children's bedrooms, five perfluoroalkyl carboxylic acids (PFCAs) and perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) were detected in more than half of the samples with the highest median concentration of 5.26 ng/g for perfluorooctanoic acid (PFOA). However, the dust samples were dominated by polyfluoroalkyl phosphoric acid esters (PAPs) and fluorotelomer alcohols (FTOHs) (highest medians: 53.9 ng/g for 6:2 diPAP and 45.7 ng/g for 8:2 FTOH). Several significant and strong correlations (up to ρ = 0.95) were found among different PFASs in dust as well as between PFASs in dust and air samples (previously published) from the same rooms. The logarithm of dust to air concentrations (log Kdust/air) plotted against the logarithm of the octanol-air partition coefficient (log Koa) resulted in a significant linear regression line with R2 > 0.88. Higher dust levels of PFOS were detected in rooms with plastic flooring material in comparison to wood (p < 0.05). Total estimated daily intakes via dust (EDIdust) and air (EDIair) of perfluoroalkyl acids (PFAA), including biotransformation of precursors to PFAAs, were calculated for 10.5-year-old children. The total EDIdust for PFOA and PFOS were estimated to be 0.007 ng/kg bw/day and 0.006 ng/kg bw/day, respectively, in an intermediate exposure scenario. The sum of the total EDIs for all PFAAs was slightly higher for dust than air (0.027 and 0.019 ng/kg bw/day). Precursor biotransformation was generally important for total PFOS intake, while for the PFCAs, FTOH biotransformation was estimated to be important for air, but not for dust exposure.
Det övergripande målet med denna kartläggning har varit att undersöka ett urval av uppströmsåtgärder som genom optimerad användning eller utökad rening av läkemedel kan bidra till en minskning av den totala konsumtionen och därmed utsläppen av läkemedel till miljön och samtidigt öka patientsäkerheten samt bidra till minskade kostnader för samhället. De uppströmsåtgärder som studerats är: i) Återinföra recept på vissa läkemedel/klasser av läkemedel; ii) Utföra läkemedelsgenomgångar på personer/patienter som står på recept och äter fem eller fler mediciner per dag, oavsett ålder eller boendesituation; iii) Förskriva fysisk aktivitet och andra hälsobringande insatser; iv) Installera extra rening av utgående avloppsvatten från sjukhus och vårdinrättningar där behandlingsspecifika läkemedel hanteras; v) Använda offentlig upphandling för att förhindra överanvändning och därmed spridning av läkemedel som kan vara skadliga för miljön. Att göra en kvantitativ uppskattning och jämförelse av samtliga uppströmsåtgärder är inte möjligt i dagsläget då det i många fall saknas tillförlitlig data på hur olika åtgärder skulle påverka utsläppen av läkemedel. Däremot kan en kvalitativ bedömning av den relativa miljönyttan av flertalet av de studerade åtgärderna göras. Baserat på resultatet från studien är bedömningen att effekterna av läkemedelsgenomgångar och separat rening av läkemedelsrester kan uppskattas med relativt god säkerhet. Osäkerheten för vilken effekt dessa åtgärder skulle ha på den totala belastningen av läkemedel till kommunala reningsverk beror framförallt på i vilken utsträckning de tillämpas. Att receptbelägga ett receptfritt läkemedel har troligtvis en tydligt mätbar effekt på användandet av just de läkemedel som får en ändrad receptstatus, men denna effekt varierar också beroende på om det finns ersättningssubstanser med samma verkningsmekanism. För åtgärderna hälsa på recept och offentlig upphandling är det svårare att uppskatta vilken effekt de skulle ha på utsläppen av läkemedel till miljön, men att alla åtgärder som i någon form begränsar överanvändningen av läkemedel i slutänden även uppfyller en miljönytta. Jämförelsen mellan olika åtgärder visar att de verkar på olika tidsskalor. Receptbeläggning, läkemedelsgenomgångar och separat rening från sjukhus skulle ha en nästan omedelbar effekt på läkemedelsutsläpp från det att åtgärden införs. Att förskriva hälsa på recept, å andra sidan, skulle ha en förebyggande effekt på framtida läkemedelsanvändning men med en fördröjning på flera år från det att åtgärden införts. De potentiella miljövinsterna, i form av minskad läkemedelsbelastning, som dessa åtgärder ger måste också utvärderas utifrån konflikt med hälsoaspekter. Hälsa på recept och läkemedelsgenomgångar är åtgärder som i första hand tagits fram med patienthälsan i fokus och därmed ses inga konflikter kring hälsoaspekterna av dessa åtgärder. Separat rening från sjukhus och upphandling skulle troligtvis inte påverka patienthälsan överhuvudtaget. Den enda åtgärd där en eventuell konflikt med hälsoaspekter kan föreligga är vid receptbeläggning av enskilda läkemedel, dvs. beroende på tillgången till läkemedelssubstitut till det läkemedel som receptbelagts. This report is only available in Swedish. English summary is available in the report.
Miljögifterna PFAS bryts inte ner i naturen och kan inte renas bort i reningsverken. Ändå används de i en mängd produkter som kläder, matförpackningar och kosmetika. I en ny rapport som IVL har tagit fram på uppdrag av Naturskyddsföreningen beräknas för första gången hur stora utsläppen av PFAS kan vara från skönhetsprodukter i Sverige.
Högfluorerade ämnen (PFAS) utgör en stor grupp syntetiska kemikalier som har tillverkats sedan 1950-talet för en mängd olika användningsområden i industriella processer och konsumentprodukter. Användningen av PFAS har dock ifrågasatts av forskare och myndigheter sedan början av 2000-talet då ett flertal av dessa ämnen har visats vara persistenta (ej nedbrytbara), bioackumulerande (anrikas i organismer) och toxiska (giftiga) i miljön. Ett av de mest uppmärksammade föroreningsproblemen med PFAS är den historiska användningen av filmbildande brandsläckningsskum (AFFF) som har lett till lokalt förhöjda halter av perfluoroktansulfonat (PFOS) i miljön runt brandövningsplatser. I denna rapport presenteras resultaten från projektet Re-PATH II som syftade till att studera spridningen av PFAS i mark, yt och grundvatten kring brandövningsplatsen på Stockholm Arlanda Airport (Arlanda flygplats). Fältundersökningar och provtagning har utförts i flera omgångar mellan september och november 2015. Jord, yt- och grundvattenprover analyserades för 13 PFAS och karakteriserades med avseende på organisk kol, mineralsammansättning, pH och konduktivitet. Tolkning av data utfördes med hjälp av multivariata statistiska metoder och en mekanistisk transportmodell. Detektionsfrekvensen av PFAS varierade mellan de olika provmatriserna, var i undersökningsområdet provet togs och de olika ämnenas kemiska struktur. PFAS-ämnen med upp till åtta perfluorerade kolatomer detekterades i stort sett i alla jord- och vattenprover medan de PFAS-ämnen med fler än åtta perfluorerade kolatomer endast återfanns i proverna nära källan. Halterna av samtliga PFAS uppvisade en exponentiellt minskande trend med ökande avstånd till källan vid brandövningsplatsen. En principalkomponentanalys visade signifikanta skillnader i kompositionen av olika PFAS i jord respektive vattenprover samt att dessa förändrades längs med provtagningsgradienten. Dessa trender i sammansättningen av olika PFAS kunde i sin tur förklaras av experimentellt bestämda fördelningskoefficienter från parade jord- och grundvattenprover. I överenstämmelse med tidigare studier observerades ett starkt positivt samband mellan Kd och antalet perfluorerade kolatomer (fluor bundet till kol). Simulerade och uppmätta koncentrationer av PFOS i grundvatten uppvisade relativt god överensstämmelse då platsspecifik inputdata användes. Transportmodellen underskattade dock halterna i grundvatten nära källtermen vilket indikerar att en linjär sorptionsmodell inte kan beskriva de komplexa interaktionerna mellan PFAS och jordmatrisen vid höga koncentrationer och förekomst av andra organiska föroreningar från brandövningsplatser. Med ledning av resultatet från denna studie bedöms grundvattnet inte vara en källa för långväga transport av PFOS och andra PFAS-ämnen med reservation för transport via sprickor i berggrunden som inte undersöktes här. Den främsta transportvägen av PFAS från brandövningsplatsen är istället via ytligt grundvatten, grunda dräneringsdiken eller lokala fördjupningar i terrängen. Baserat på dessa slutsatser skulle uppsamling och rening av dessa ytliga vattenflöden kunna utgöra en rimlig åtgärdsstrategi för att minska belastningen av PFAS till Mälaren.
Due to the dynamic developmental processes during pregnancy, infancy, childhood and adolescence, exposure to PFASs is hypothesized to have the most pronounced negative effects during this period. In this review we critically evaluate the current state of the science regarding human early life exposure processes (until 18 years of age) to per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs). Efficient placental transfer of perfluoroalkyl acids (PFAAs) results in relatively high prenatal exposure compared with many neutral organic contaminants. The few biomonitoring studies that specifically target infants, toddlers and other children suggest relatively high serum concentrations of perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA) in early life with peak concentrations occurring sometime before the child reaches 20 months. This peak in serum concentrations is most likely explained by exposure via breastfeeding, ingestion of house dust and/or specific contact events with consumer products leading to high body weight normalized estimated daily intakes (EDIs). Although children have higher EDIs of PFASs than adults, these are not always reflected by higher serum levels of PFASs in children in cross-sectional biomonitoring studies due to the confounding effect of age and birth cohort, and different exposure histories due to production changes. Longitudinal exposure studies measuring internal and external exposure (for multiple pathways and PFASs) at several time points during early life are strongly encouraged to understand temporal changes in exposure of individual children. A better quantitative understanding of early life exposure processes would help to improve the validity of epidemiological studies and allow informed decisions regarding setting of regulatory thresholds and appropriate mitigation actions.
Fluoropolymer manufacturing is a major historical source of perfluorooctanoic acid (PFOA) on a global scale, but little is known about the emissions, transport, and fate of emerging per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs). Here, we performed a comprehensive spatial trend and interyear comparison of surface water and sediment samples from the Xiaoqing River, which receives water discharge from one of the major fluoropolymer manufacturing facilities in China. A suspect screening identified 42 chemical formulas, including the tetramer acid of hexafluoropropylene oxide (HFPO-TeA) and numerous tentatively detected isomers of C9−C14 per- or polyfluoroalkyl ether carboxylic acids (PFECAs). As revealed by the spatial trends and peak area-based sediment-water distribution coefficients, emerging PFASs with 3−9 perfluorinated carbons were transported unimpededly with the bulk water flow having no measurable degradation. Emerging PFASs with >9 perfluorinated carbons displayed more rapidly decreasing spatial trends than shorterchain homologues in surface water due to increasing sedimentation rates. The presence of HFPO oligomers, monoether PFECAs, monohydrogen-substituted perfluoroalkyl carboxylic acids (PFCAs) and monochlorine-substituted PFCAs could partly be explained by the active use of polymerization aids or the impurities therein. However, further research is encouraged to better characterize the emissions of low-molecular-weight PFASs from fluoropolymers throughout their life-cycle.
Perfluorooctanoic acid (PFOA), perfluorooctanesulfonic acid (PFOS) and perfluorohexanesulfonic acid (PFHxS) are found in the blood of humans and wildlife worldwide. Since the beginning of the 21st century, a downward trend in the human body burden, especially for PFOS and PFOA, has been observed while there is no clear temporal trend in wildlife. The inconsistency between the concentration decline in human serum and in wildlife could be indicative of a historical exposure pathway for humans linked to consumer products that has been reduced or eliminated. In this study, we reconstruct the past human exposure trends in two different regions, USA and Australia, by inferring the historical intake from cross-sectional biomonitoring data of PFOS, PFOA and PFHxS using a population-based pharmacokinetic model. For PFOS in the USA, the reconstructed daily intake peaked at 4.5ng/kg-bw/day between 1988 and 1999 while in Australia it peaked at 4.0ng/kg-bw/day between 1984 and 1996. For PFOA in the USA and Australia, the peak reconstructed daily intake was 1.1ng/kg-bw/day in 1995 and 3.6ng/kg-bw/day in 1992, respectively, and started to decline in 2000 and 1995, respectively. The model could not be satisfactorily fitted to the biomonitoring data for PFHxS within reasonable boundaries for its intrinsic elimination half-life, and thus reconstructing intakes of PFHxS was not possible. Our results indicate that humans experienced similar exposure levels and trends to PFOS and PFOA in the USA and Australia. Our findings support the hypothesis that near-field consumer product exposure pathways were likely dominant prior to the phase-out in industrialized countries. The intrinsic elimination half-life, which represents elimination processes that are common for all humans, and elimination processes unique to women (i.e., menstruation, cord-blood transfer and breastfeeding) were also investigated. The intrinsic elimination half-lives for PFOS and PFOA derived from model fitting for men were 3.8 and 2.4years, respectively, for the USA, and 4.9 and 2years respectively for Australia. Our results show that menstruation is a depuration pathway for PFOA for women, similarly but to a lesser extent compared to previous reports for PFOS. However menstruation, cord-blood transfer and breastfeeding together do not fully explain the apparently more rapid elimination of PFOA and PFOS by women compared to men; the intrinsic elimination half-lives in women were up to 13% lower for PFOS and up to 12% lower for PFOA compared to the corresponding half-lives in men.
Kort beskrivning av ämnesområde och innehåll Bioaccumulation mechanisms of PFASs
Non-invasive samples present ethical and practical benefits for investigating human exposure to hazardous contaminants, but analytical challenges and difficulties to interpret the results limit their application in biomonitoring. Here we investigated the potential for using hair, nail and urine samples as a measure of internal exposure to an array of legacy and emerging per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in two populations with different exposure conditions. Paired urine-serum measurements of PFASs from a group of highly exposed fishery employees displayed strong correlations for PFASs with three to eight perfluorinated carbons (ρ > 0.653; p < 0.01). Consistent statistical correlations and transfer ratios in nails and hair from both populations demonstrated that these non-invasive samples can be used as a measure of internal exposure to perfluorooctane sulfonic acid and C8 chlorinated polyfluoralkyl ether sulfonic acid (C8 Cl-PFESA). Contrastingly, the infrequent detections and/or lack of consistent transfer ratios for perfluorooctanoic acid, perfluorononanoic acid and short-chain PFASs in hair and nail samples indicate passive uptake from the external environment rather than uptake and internal distribution. Collectively, the study supports the use of urine samples as a valid measure of internal exposure for a range of short- and medium-chain PFASs, while the validity of nail and hair samples as a measure of internal exposure may vary for different PFASs and populations. The ubiquitous detection of C8 Cl-PFESA in all sample matrices from both populations indicates widespread exposure to this contaminant of emerging concern in China.
indoor exposure to contaminants
toxicokinetic modelling of PFASs
Chemical exposure to children
Bioaccumulation mechanisms of PFASs