‘Sonsuz Kimyasallar’ Hayatımızdan Sonsuza Kadar Çıkabilir mi?

PFAS olarak bilinen uzun ömürlü, zararlı kimyasallar hayatımızın her yerine temas etmişken onları hayatımızdan nasıl çıkacağımız sorusuna cevap aradık.

İçtiğimiz suda, yediğimiz yiyeceklerin ambalajında, yemek pişirdiğimiz kaplarda, uyuduğumuz yataklarda, giydiğimiz kıyafetlerde ve hatta kendi bedenimizin içinde bile varlar. Onlar, gezegendeki hemen her ortama nüfuz eden, uzun ömürlü ve potansiyel olarak zehirli bir dizi insan yapımı bileşik. Onlar PFAS (per- and polyfluoroalkyl substances), yani gündelik hayatımızdaki adıyla ‘sonsuz kimyasallar’.

ABD hükümeti 2023 senesinin başında ilk kez, PFAS olarak bilinen kimyasallar için kısıtlama önerdi. Çevre Koruma Ajansı (Environmental Protection Agency, EPA), kısıtlamaların uygulanması halinde zaman içinde binlerce kişinin ölümünün önlenebileceğini söylüyor. Avrupa Komisyonu da yangın söndürme köpüklerindeki bir dizi PFAS bileşiğini yasaklamaya hazırlanıyor.

Bazı şirketler, üzerinde en çok çalışılan PFAS kimyasalları olan PFOS ve PFOA’yı aşamalı olarak kullanımdan kaldırmaya başladı. Bunlar insanların bağışıklık sistemi için tehlikeli ve doğurganlık, çocuk gelişimi ve metabolizma üzerinde olumsuz etkilerle ilişkilendiriliyorlar.

Ancak yapışmaz kaplamalar, kumaş koruyucular ve plastikler de dahil olmak üzere yüzlerce farklı kullanım alanına sahip 9000’den fazla PFAS bileşiği bulunuyor. PFOS ve PFOA da dahil olmak üzere bazıları doğada onlarca yıl kalıcı olabiliyor. Yani şu an konuştuklarımız, buzdağının görünen yüzü…

Sonsuz kimyasalların ömrü gerçekten ne kadar?

Bu uzun kimyasallar listesi takma isimlerini belirli bir nedenden dolayı kazandılar: onlar, kalıcılar. Sadece parçalanmadan çok uzun süre hayatta kalmakla yetinmiyorlar aynı zamanda canlı organizmalar içinde birikme gibi endişe verici bir yeteneğe sahipler. Bu, düşük seviyelerde maruz kalmanın bile zaman içinde kademeli olarak zararlı hale gelebilecekleri bir noktaya ulaşabilecekleri anlamına geliyor.

Kalıcılıkları, her bir maddenin moleküler yapısına ve onu bir araya getiren her bir bileşene bağlı. Bu kötü şöhretli kimyasalların hepsi eşit de değil.

Tüm PFAS bileşiklerinin karbondan oluşan bir omurgası var; altıdan az karbon atomuna sahip olanlar ‘kısa zincirli’, geri kalanlar ise ‘uzun zincirli’ olarak adlandırılıyor. İsveç’in kuzeyindeki Arvidsjaur havaalanında çalışan işçiler üzerinde yapılan küçük bir araştırma, uzun zincirli PFAS bileşiklerinin vücutta kısa zincirlilerden çok daha uzun süre kalabileceğini gösterdi. İşçiler, bir kazanın ardından PFAS bileşikleri içeren yangın söndürme köpüklerinin karıştığı sudan içtiler. Kan örneklerinde, yarılanma ömrü 2,93 sene olan uzun zincirli PFOS ve yarılanma ömrü 1,77 sene olan PFOA bulundu. Buna karşın PFBS adı verilen kısa zincirli modelin yarılanma ömrü sadece 44 gündü. Bunun bir nedeni olarak, böbreklerin kısa zincirli molekülleri vücuttan atmada başarılı olmasıydı.

Yarılanma ömrünün kimyasalın o süre içinde ortadan kalktığı anlamına gelmediğini hatırlatmakta fayda var. Aksine, yarılanma ömrü, kandaki seviyelerin orijinal değerlerinin yarısına düşmesi için geçen süredir. Kimyasallar, özellikle düzenli olarak kirli su veya diğer kaynaklardan içildiğinde, vücutta çok daha uzun süre kalabilir.

İsveç’in güneyindeki Ronneby’de yaşayan insanlar arasında PFAS’a çok daha uzun süreli maruz kalma üzerine yapılan bir başka çalışmada, PFHxS adı verilen bir başka kimyasalın yarılanma ömrünün 5,3 sene, PFOS’un 3,4 sene ve PFOA’nın 2,7 sene olduğu tespit edildi. Ana karbon omurgasından ek dallar taşıyan PFOS bileşiklerinin yarılanma ömrü, insan vücudunda on yıllara kadar uzayabiliyor.

Sonsuz kimyasallar suda daha uzun süre kalabiliyor. Bazı çalışmalar PFOA’nın 90 seneden fazla, PFOS’un ise 41 seneden fazla yarılanma ömrüne sahip olduğunu öne sürüyor.

Sonsuz kimyasallar nereden geliyor?

PFAS bulaşısının en yaygın rapor edilen kaynaklarından bazıları, özellikle yanıcı sıvı yangınlarını söndürmek için kullanılan, yangın söndürme köpükleri. Burada PFAS, köpükteki yüzey gerilimini azaltarak köpüğün bir alana daha kolay yayılmasını sağlamak ve böylece alevleri oksijensiz bırakmak için ‘yüzey aktif maddeler’ olarak işlev görüyor. Ne yazık ki köpük yıkanarak uzaklaşırken ardında PFAS’la kirlenmiş su yolları ve toprak bırakıyor.

Su geçirmez özelliğine sahip olmaları için giysilere, yağların sızmasının önüne geçmek için paket servis yiyeceklerde kullanılan kağıt torbalara ve pizza kutularına bir işlem olarak uygulanıyor. Benzer şekilde halıları ve yumuşak mobilyaları işlemden geçirmek için de kullanılabiliyorlar. Bir çalışmada, çocuklar için pazarlanan yatak takımları ve giysilerin %60’ında bu maddeye rastlanmıştı.

Toronto Üniversitesi’nden Profesör Miriam Diamond ve Notre Dame’dan profesör Graham Peaslee tarafından 2022 senesinde yapılan bir çalışmada, leke tutmayan okul üniforması giyen çocukların ciltleri yoluyla günde ortalama olarak vücut ağırlıklarının kilogramı başına milyarda 1,03 parça PFAS’a maruz kaldıkları tahminini yayınlandı. Maruziyet sona erdiğinde, BPA gibi bazı kimyasallar vücut tarafından işlenerek parçalansa ve yok olsa da diğerleri vücutta ve çevrede birikerek onlarca yıl ya da PFAS örneğinde olduğu gibi sonsuza kadar kalıcı olabiliyor. PFAS çeşitli kanserler, fetal anormallikler, üreme bozuklukları, obezite ve bağışıklık sistemi fonksiyonlarında azalma ile ilişkilendiriliyor.

Şu anda PFAS’ın hangi seviyelerde cildimiz ve yiyeceklerimiz yoluyla vücudumuza geçebileceği net değil; ancak bilim insanları PFAS yüklü ev tozunun solunması yoluyla bulaşma riski olduğu konusunda uyarıda bulunuyor. Özellikle çocuklar, işlenmiş yumuşak eşyaları doğrudan ağızlarına götürebiliyorlar. Bu kimyasalların tam olarak ne kadarının bu şekilde vücuda girdiği konusunda kesin bir değerleme olmasa da havada sudakinden daha kısa bir yarı ömre sahip olma eğiliminde oldukları biliniyor.

PFAS’ın yaygın olarak kullanıldığı bir diğer yer, gıda paketleri gibi plastikler. Plastikleri kimyasal olarak lekelenmeye karşı daha dirençli hale getirmek için kullanılan PFAS’ın bu şekilde yiyeceklerimize sızabileceği bilim insanlarınca öne sürülüyor.

2022 senesinde kar amacı gütmeyen çevre kuruluşu Çevre Çalışma Grubu’nun bulduğu bir diğer kaynak son derece dikkate değer: kanalizasyon çamuru. ABD’deki ekili alanların yaklaşık 81.000 kilometrekaresinin kanalizasyon çamuru kullanımı yoluyla PFAS ile kirlendiği tahmin ediliyor. Bu çamur mikroplastiklerin yanı sıra böbreklerimizin vücuttan atmak için çok çalıştığı uzun ömürlü kimyasalları da içeriyor.

‘Sonsuz kimyasallar’ hayatımızdan nasıl çıkacak?

Yüzlerce farklı yerde karşımıza çıkan 9000’den fazla farklı türde sentetik bileşiğe sahip PFAS gibi bir sorunu nasıl çözeceğimiz önemli bir gündem maddesi. PFOA, Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı tarafından olası bir kanserojen olarak sınıflandırıldı. Bazı bileşikler, kalıcı organik kirleticilerin üretimini ve kullanımını ortadan kaldırmayı veya kısıtlamayı amaçlayan uluslararası bir çevre anlaşması olan Kalıcı Organik Kirleticilere İlişkin Stockholm Sözleşmesi (Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants) aracılığıyla yasaklandı.

Elbette yeterli değil ve bileşenler bu denli yaygınken bunları temizlemek için sarf edilecek çaba bir bütçe gerektiriyor. Daha güvenli kimyasalların savunuculuğunu yapan İsveç merkezli kar amacı gütmeyen bir kuruluş olan ChemSec’in yakın tarihli bir raporu, PFAS kimyasallarının küresel toplumsal maliyetinin -iyileştirme dahil- yılda 16 milyon euro olduğunu ortaya koyuyor.

Bir yandan bilim insanları PFAS kirliliğini temizlemek ve çevrenin daha fazla kirlenmesini önlemek için yeni yollar geliştiriyor. Bunlardan biri, filtreleme sistemi. Piyasada bulunan su filtreleri ve su arıtma tesisleri için endüstriyel ölçekli filtreler, ağır metalleri, pestisitleri ve klor gibi kirleticileri gidermek üzerine eğilim gösterir. Ancak ABD hükümetinin finanse ettiği Sandia Ulusal Laboratuvarları’nda kimyager olan Andrew Knight, PFAS’ın çok çeşitli kimyasal bileşikler içermesi nedeniyle, bunların hepsini temizleyebilecek filtreler yapmanın büyük bir zorluk olduğunu söylüyor. Knight, PFAS’ları yakalayabilen bir filtreleme sistemi tasarlamak için kimyagerler ve madde bilimcilerden oluşan bir ekiple birlikte çalışıyor. Knight şu anda çok fazla bilinmeyen olduğu konusunda uyarıyor: “Bu kimyasalların toksikolojisi henüz anlaşılmadı, bu nedenle hangilerinin en zehirli olduğunu bilmiyoruz. Sadece her yerde olduklarını ve olmamaları gerektiğini biliyoruz.”

Bir de atık meselesi var. Eğer PFAS sudan başarılı bir şekilde filtrelenebilirse, geriye yüksek konsantrasyonda PFAS içeren atık maddeler kalabilir. “Bir tür bozunmanın mümkün kılınması kritik önem taşıyacaktır,” diyen Knight, yeni bir filtreleme ekonomisinin müşterilerin kirlenmiş filtreleri uygun şekilde bertaraf etmek üzere göndermelerine olanak tanıması gerektiğini belirtiyor.

Araştırmacıların bir kısmı ise, fitrelemenin ötesinde, yüksek ısı veya yoğun basınca ihtiyaç duymadan PFAS’ı parçalayan daha uygun maliyetli ve pratik imha teknolojileri üzerine çalışıyor.

Riverside’daki California Üniversitesi’nden bir ekip, 200 nm’nin altındaki son derece düşük dalga boylarında ultraviyole ışık olan ‘derin UV’ kullanarak PFAS’ı ortam koşullarında ikincil atık üretmeden parçalamayı başardı. Çalışmanın yazarı Haizhou Liu’nun açıklamasına göre, yeraltı suyundaki hem uzun hem de kısa zincirli PFAS’ların eser seviyeleri parçalanıyor. Ve tüm PFAS’lardaki güçlü karbon-flourin bağları bu yeşil kimya kullanılarak, ısı veya ek kimyasallar olmadan parçalandığında yan ürün olarak -dişlerimizi korumaya da yardımcı olan- florür ortaya çıkarıyor. Liu, “Esasen toksik bir kimyasalı faydalı bir elemente dönüştürüyoruz,” diyor. “Çok yüksek tahribat gösteren umut verici gerçek su verilerimiz var.”

Liu ve araştırma ekibi şu an dakikada birkaç galon suyu işleyebilecek pilot ölçekli bir sistem inşa ediyor. İki sene içinde, günde milyonlarca galon su işleyebilecek bir UV reaktörü geliştirmeyi umuyor. UV ışığı halihazırda bir dezenfeksiyon yöntemi olarak yaygın bir şekilde kullanıldığı için Liu, derin UV’nin düşük enerjili LED UV lambaları kullanılarak belediye su arıtma tesislerindeki mevcut altyapıya uyarlanabileceğini vurguluyor. “Ticarileştirmek için teknolojinin basit olması gerekiyor.”

Su arıtımına ek olarak, yoğun şekilde kirlenmiş sahalarda toprak iyileştirmesi de gerekiyor. Stratejilerden biri, yeraltı suyuna sızıntıları önlemek için PFAS’ı yerinde bağlayan aktif karbonu toprağa pompalamak. Bu örnek Avustralya’da hayata geçirildi; ancak konu üzerinde uzun vadeli bir çalışma yapılmadı. Bir başka seçenek de kirlenmiş toprağı kazıp farklı yıkama yöntemleri ile temizlemek; ancak bu durumda da atık suyun filtreler veya UV radyasyonu ile arıtılması gerekiyor.

İlham almak için doğaya bakan bazı akademisyenlerse cevabı mikropların sunacağı biyolojik çözümde arıyor. 2019 senesinde Princetown Üniversitesi’nde araştırmacılar, acidimicrobium bacterium A6’nın 100 günlük gözlem süresince laboratuvar şişelerindeki PFOS ve PFOA’nın %60’ını uzaklaştırdığını tespit etti. Yine de tam bozunma aşaması henüz bilinmediği için daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.

ChemSec’te kıdemli toksikolog olan Anna Lennquist, bazı iyileştirme teknolojileri umut verici görünse de, bunların PFAS üretmeye devam etmek için bahane olmaması gerektiğinin altını çiziyor. Lennquist, Avrupa Kimyasallar Ajansı’nın tüm PFAS kimyasalları sınıfının üretimini ve kullanımını kısıtlamaya yönelik önerilen planlarının, PFAS’ı daha güvenli, daha sağlıklı alternatiflerle değiştirmek için inovasyonu teşvik edebileceğini umuyor ve bunun temizleme çabaları kadar gerekli olduğunu söylüyor.

Kapatırken…

Her tür PFAS, bir dizi farklı çözüm gerektiriyor. Üretimlerinin ve kullanımlarının mümkün olduğunca durdurulması da şart. Alternatifini ise yerine geçecek başka bir kimyasalda değil süreç değişikliklerinde veya farklı malzemelerde aramak gerekiyor.