ความสำคัญของสาร PFASs
1. คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี
กล่าวอย่างเข้าใจง่าย สาร PFASs เกิดจากพันธะคาร์บอน และฟลูออรีน ทำให้มีคุณสมบัติที่ดีเด่นหลายอย่าง โดยเฉพาะ ความแข็งแรง ความเสถียรและ ทนทานต่อความร้อนและสารเคมี
PFASs จึงถูกนำไปใช้เป็น ส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความหลากหลาย ทางคุณสมบัติทั้งความแข็งแรง ยืดหยุ่น และมีอายุ การใช้งานที่ยาวนาน
และด้วยลักษณะเฉพาะตัวของ PFASs ที่มีคุณสมบัติทั้งมีขั้ว (หมู่ฟังก์ชัน) และไม่มีขั้ว (สายฟลูออโรคาร์บอน) ในโมเลกุล ส่งผลให้ สาร PFASs มีคุณสมบัติช่วยลดแรงตึงผิว สามารถ ขับไล่ทั้งน้ำและไขมันไม่ให้ยึดเกาะ จึงถูกนำมาใช้เป็น วัตถุดิบ ส่วนผสม หรือสารตัวกลางในการผลิตสาร เคลือบผิว และใช้เคลือบผิวผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม และสินค้าอุปโภคในครัวเรือนหลายชนิดเพื่อกัน น้ำ ไขมัน และคราบสกปรกต่าง ๆ
พันธะที่แข็งแรง
ระหว่างคาร์บอนและฟลูออรีน ทำให้สาร PFOS PFOA รวมถึงสารชนิดอื่นในกลุ่ม PFSAs และ PFCAs เป็นสารเคมีที่เสถียร (persistent) ย่อย สลายได้ยากต้องใช้รังสีพลังงานสูงหรืออุณหภูมิสูง ในห้องปฏิบัติการ แต่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทาง ชีวภาพจึงตกค้างในสิ่งแวดล้อมได้ยาวนาน
และด้วยคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของสาร กลุ่ม PFSAs และ PFCAs ที่สามารถละลายน้ำได้ ทำให้เกิดการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมประเภทน้ำและแหล่งน้ำได้ (ขณะที่กลุ่ม FTOHs ซึ่งระเหยได้มีเส้นทางการปนเปื้อนหลักในอากาศ)
2. การใช้ประโยชน์
จากคุณสมบัติที่เหมาะสำหรับการใช้งาน ในการผลิตทางอุตสาหกรรมข้างต้น สาร PFASs ถูกนำไปใช้ประโยชน์หลากหลายโดยมี 16 สาขาอุตสาหกรรมหลัก โดยสาร PFASs สามารถปนเปื้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมได้ทั้ง จากกระบวนการผลิต การใช้งาน และการกำจัดทิ้ง ในระหว่างกระบวนการผลิต
สาร PFASs อาจถูกปลด ปล่อยออกมาในรูปของวัตถุดิบที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยา (residues) หรือผลพลอยได้จากกระบวนการผลิต (impurities) ซึ่งรวมไปกับของเสียทั้งในรูปก๊าซเสีย น้ำเสีย กากตะกอน และมูลฝอยจากโรงงานผลิต
หรือถูกปลดปล่อยออกมาระหว่างการนำสาร PFASs ไปใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวม ถึงการใช้งานผลิตภัณฑ์เหล่านั้นของผู้บริโภค และ การนำของเสียที่มีสาร PFASs เป็นส่วนผสมไปกำจัด ทิ้งด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น การใช้กากตะกอนทำปุ๋ยหมัก การบำบัดน้ำเสีย การบำบัดก๊าซเสียและน้ำชะขยะ จากหลุมฝังกลบ เป็นต้น
สาขาอุตสาหกรรมที่มีการนำสาร PFASs ไปใช้ประโยชน์
1. อุตสาหกรรมการบินและการป้องกันอากาศยาน
ใช้เป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น ท่อเคเบิล และเป็นส่วนผสมในสารไฮดรอลิคเพื่อป้องกันการระเหย การติดไฟและการกัดกร่อน
2. อุตสาหกรรมยานยนต์ ใช้ปรับปรุงระบบขนส่งน้ำมันรถยนต์เพื่อป้องกันการระเหยของสารไฮโดรคาร์บอนในท่อขนส่งและป้องกันความร้อน รวมทั้งเป็นส่วนผสมในน้ำมันหล่อลื่น
3. อุตสาหกรรมผลิตยาปราบศัตรูพืช
ใช้เป็นส่วนผสมเพื่อควบคุมการเจริญเติบโตและกำจัดวัชพืชและแมลง
4. อุตสาหกรรมผลิตสายเคเบิลและสายไฟ
ใช้ในการผลิตสายเคเบิลและสายไฟที่ใช้ในระบบสื่อสารคมนาคมระบบคอมพิวเตอร์ รถยนต์ และอากาศยาน เป็นต้น
5. อุตสาหกรรมผลิตวัสดุก่อสร้าง
ใช้เคลือบผิววัสดุ เช่น กระเบื้อง คอนกรีต เหล็ก เพื่อกันไฟและให้ทนทานต่อสภาพอากาศ รวมทั้งเป็นส่วนผสมในสีทาบ้าน
6. อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ใช้เคลือบป้องกันแผงวงจร
7. อุตสาหกรรมด้านพลังงาน ใช้เคลือบป้องกันตัวรับแสงอาทิตย์ และสารอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่
8. อุตสาหกรรมป้องกันเพลิงและระงับอัคคีภัย
เป็นส่วนผสมในโฟมดับเพลิง และเคลือบอุปกรณ์ที่ใช้ในการดับเพลิง
9. อุตสาหกรรมผลิตสินค้าอุปโภคในครัวเรือน
ใช้เป็นส่วนผสมน้ำยาเคลือบเงาพื้น น้ำยาทำความสะอาด รวมทั้งใช้เคลือบผิวเครื่องหนัง พรม และเครื่องครัว เช่น เคลือบกระทะ เพื่อป้องกันอาหารติดกระทะ
10. อุตสาหกรรมชุบโลหะ
ใช้เป็นสารเคลือบผิวเพื่อให้ผิวโลหะมีความแข็งและให้ชั้นผิวเกิดความสวยงาม
11. อุตสาหกรรมการผลิตน้ำมันและสกัดแร่
ใช้เป็นสารเคลือบผิวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของของเหลวที่ใช้สกัดน้ำมันและก๊าซธรรมชาติด้วยการช่วยยับยั้งการระเหยของแก๊สโซลีน รวมทั้งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดแร่ทองแดงและทอง
12. อุตสาหกรรมทางการแพทย์
ใช้เป็นส่วนผสมทำวัสดุเทียมต่าง ๆ ที่ฝังในร่างกาย เคลือบฟิล์มX-rays เสื้อคลุมและผ้าคลุมสำหรับการผ่าตัด
13. อุตสาหกรรมผลิตสารกึ่งตัวนำ
ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอุปกรณ์เพื่อใส่ของเหลวหรือแก๊สที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้
14. อุตสาหกรรมการผลิตกระดาษและบรรจุภัณฑ์
ใช้เคลือบผิวกระดาษและบรรจุภัณฑ์ที่เป็นกระดาษที่ใช้ห่อหุ้มอาหารเพื่อเพิ่มคุณสมบัติการกันน้ำมันและน้ำ
15. อุตสาหกรรมการผลิตสารโพลีเมอร์
ใช้เป็นสารช่วยในกระบวนการผลิตสารฟลูออโรโพลีเมอร์ เช่น โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) เพอฟลูออโรอัลคอกซีอัลแคน (PFA) และโพลีไวนิลไอดีนฟลูออไรด์ (PVDF) เป็นต้น
16. อุตสาหกรรมสิ่งทอเครื่องหนัง และเครื่องเรือน
ถูกใช้ผลิตเสื้อผ้าในลักษณะเส้นใยที่มีรูพรุน รวมถึงใช้ตกแต่งหรือเคลือบผิววัสดุของหนัง พรมหรือผ้า เพื่อให้กันน้ำ ไขมัน ฝุ่น และคราบสกปรก เช่น เสื้อกันน้ำ รองเท้ากันน้ำ เฟอร์นิเจอร์หรือพรมป้องกันฝุ่น เป็นต้น
3. การปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม
ความตระหนักต่อการปนเปื้อนสาร PFASs ในสิ่งแวดล้อมเริ่มต้นในช่วงคริสต์ทศวรรษที่ 20001 PFASs ถูกตรวจพบในหลากหลายตัวกลางสิ่งแวดล้อม โดยสิ่งแวดล้อมน้ำถือเป็นเส้นทางหลักของการแพร่กระจายและเป็นตัวกลางสุดท้ายในการรองรับ สาร PFASs ถูกตรวจพบในตัวอย่างน้ำที่เก็บจากแม่น้ำ ทะเล มหาสมุทร ทะเลสาบ และอ่างเก็บน้ำในหลายพื้นที่ทั่วโลก รวมถึงในแผ่นน้ำแข็ง ระบบบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ถูกบ่งชี้ว่าเป็นแหล่งกำเนิดสำคัญของสาร PFASs ไปยังแหล่งน้ำต่าง ๆ อีกทั้งกระบวนการตกแบบ เปียก (Wet Deposition) ในรูปของน้ำฝนและหิมะ เป็นอีกเส้นทางการแพร่กระจายของสาร PFASs จาก ชั้นบรรยากาศลงสู่แหล่งน้ำ การศึกษาการปนเปื้อน ในระบบนิเวศวิทยาแหล่งน้ำทั้ง 3 ตัวกลาง ได้แก่ น้ำ ตะกอนท้องน้ำ และสัตว์น้ำที่อาศัยในแหล่งน้ำ นั้น แสดงให้เห็นการสะสมและถ่ายทอดสาร PFASs ผ่านระบบห่วงโซ่อาหาร ซึ่งการบริโภคสัตว์ น้ำเป็นเส้นทางรับสัมผัสสาร PFASs ที่สำคัญใน มนุษย์ รวมทั้งการรับสัมผัสจากอาหารชนิดต่าง ๆ และน้ำบริโภคอุปโภค ได้แก่ น้ำใต้ดินและน้ำ ประปา ซึ่งน้ำชะขยะจากหลุมฝังกลบเป็นอีกแหล่ง กำเนิดสำคัญที่ทำให้เกิดการปนเปื้อนสาร PFASs ในน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน
สาร PFASs ถูกตรวจพบ ในตัวอย่างผลิตภัณฑ์ เช่น เฟอร์นิเจอร์ พรม เสื้อผ้า ผลิตภัณฑ์บรรจุอาหาร วัสดุก่อสร้าง วัสดุ ตกแต่งรถยนต์ น้ำยาดูแลหรือเคลือบผิวผลิตภัณฑ์ รวมถึงในของเสียอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งถูกปลดปล่อย ออกมาในสิ่งแวดล้อมระหว่างการใช้งานและการ กำจัดทิ้ง โดยถ้าวิธีการกำจัดไม่เหมาะสมอาจทำให้ สาร PFASs ถูกปลดปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ อาจเกิดจากสารตั้งต้น (precursors) ที่ ถูกปลดปล่อยระหว่างการผลิต ใช้งาน และการกำจัด ทิ้ง และถูกย่อยสลายในสิ่งแวดล้อม
สาร PFASs ในผลิตภัณฑ์หรือวัสดุเหล่านี้จะปนเปื้อนออกมาใน ลักษณะฝุ่นผงที่ตรวจพบตามพื้นผิวในอาคารบ้าน เรือน ซึ่งเป็นเส้นทางรับสัมผัสที่สำคัญในเด็กเล็ก และบางชนิดสามารถระเหยออกมาในอากาศภายใน อาคารที่ตรวจพบในบ้าน สถานที่ทำงาน โรงเรียน และในรถ ซึ่งส่งผลต่อการรับสัมผัสทางการ หายใจ สาร PFASs ความเข้มข้นสูงถูกตรวจพบใน ตัวอย่างอากาศที่เก็บจากบริเวณระบบบำบัดน้ำเสีย และพื้นที่อุตสาหกรรม ที่เป็นแหล่งกำเนิดสำคัญใน บรรยากาศทั่วไป นอกจากนี้ สาร PFASs ถูกตรวจ พบในบรรยากาศเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกและ มหาสมุทรใต้ แสดงให้เห็นการแพร่กระจายของ สาร PFASs ไปในบรรยากาศทั่วโลก
4. ผลกระทบต่อสุขภาพ
มนุษย์มีความเสี่ยงต่อการรับสัมผัสสาร PFASs เข้าสู่ร่างกายได้หลายเส้นทาง สารประกอบ ฟลูออรีนในเลือดของมนุษย์ถูกรายงานครั้งแรก โดย Taves ในปี 1968 และต่อมานักวิทยาศาสตร์ ของบริษัท 3M ซึ่งใช้เครื่องมือวิเคราะห์คุณภาพ ขั้นสูงยืนยันการตรวจพบสาร PFOS และ PFOA ในตัวอย่างเลือดของมนุษย์และสัตว์ ส่งผลให้มี การเฝ้าระวังทางชีวภาพต่อการรับสัมผัสสารกลุ่ม PFASs ในมนุษย์อย่างต่อเนื่อง การทบทวนผล การศึกษาที่ผ่านมามีการตรวจพบสาร PFASs ในตัวอย่างเลือดของประชากรหลายประเทศทั่ว โลก เช่น สหรัฐอเมริกา แคนาดา สเปน เยอรมนี นอร์เวย์ อิตาลี โปแลนด์ เบลเยียม สวีเดน เดนมาร์ก โคลอมเบีย บราซิล แอฟริกาใต้ ออสเตรเลีย ญี่ปุ่น จีน อินเดีย เกาหลี มาเลเซีย เป็นต้น รวมทั้งในตัวอย่าง น้ำนมและปัสสาวะ ยืนยันการรับสัมผัสสาร PFASs ของมนุษย์ ผลการศึกษาในกลุ่มมารดาและเด็กแรก คลอดพบความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของ สาร PFASs ในตัวอย่างเลือดของมารดากับเลือด ที่เก็บจากสายสะดือของทารก แสดงถึงการถ่ายทอด สาร PFASs ในระยะก่อนคลอดผ่านรกจากมารดา ไปยังทารกในครรภ์ และผลการศึกษาในกลุ่ม มารดาและเด็กพบการถ่ายทอดสาร PFASs ใน ระยะหลังคลอดผ่านการให้นมบุตร30 การศึกษา ครึ่งชีวิตของ PFOS และ PFOA ในเลือดมนุษย์ มีค่าเฉลี่ยอยู่ระหว่าง 3.5-4.1 ปี และ 3.0-3.6 ปี ตามลำดับ28 ในขณะที่การกำจัดสาร PFOS และ PFOA ออกจากร่างกายโดยไตเป็นไปได้น้อยมาก31 ทำให้สารเหล่านี้สามารถตกค้างสะสมอยู่ในอวัยวะ ในร่างกาย ได้แก่ ตับ และไต การศึกษาความเป็น พิษของสาร PFASs ส่วนใหญ่เป็นการศึกษาในสัตว์ ทดลองโดยเฉพาะจากสาร PFOA และ PFOS ผล การศึกษายืนยันการเกิดพิษแบบเรื้อรังกับสัตว์ทดลอง ได้แก่ ความเป็นพิษต่อตับ ไต การเจริญเติบโต ภาวะ ภูมิคุ้มกัน การสืบพันธุ์ ต่อมไร้ท่อ รวมถึงมะเร็ง
อย่างไรก็ตาม ค่าครึ่งชีวิตของสาร PFASs ในสัตว์ ทดลองมีระยะเวลาที่สั้นกว่าในมนุษย์และมีกลไกการ เกิดพิษที่แตกต่างกัน จึงมีความจำเป็นต้องศึกษา กลไกการเกิดพิษของสาร PFASs ในมนุษย์เพิ่ม เติมต่อไป สำหรับผลกระทบต่อมนุษย์มีผลการศึกษา ทางระบาดวิทยาเชิงวิเคราะห์ที่แสดงให้เห็นถึงความ สัมพันธ์ของระดับสาร PFASs บางชนิดในร่างกาย กับผลกระทบต่อสุขภาพ ได้แก่ การเจริญเติบโต ของทารกในครรภ์ การเกิดภูมิแพ้ ความสามารถ ในการทำงานของไต โรคหัวใจและหลอดเลือด การเพิ่มขึ้นของระดับไทรอยด์ฮอร์โมน และระดับ คอเลสเตอรอล สำหรับ PFOA ถูกจัดให้เป็นสาร ที่มีโอกาสก่อมะเร็งในมนุษย์ (กลุ่ม 2B) โดยองค์การ วิจัยมะเร็งนานาชาติ (IARC)
5. การดำเนินการควบคุม
จากผลการตรวจพบสาร PFOS และ PFOA ในเลือดของมนุษย์ ทำให้บริษัท 3M ประกาศ ยกเลิกการผลิตและใช้สารเหล่านี้ในปี 2000 โดย ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์ในปี 2002 หลังจากนั้น บริษัทผู้ผลิตทั่วโลกได้พยายามทดแทนสาร PFASs สายยาวในกลุ่ม PFCAs และ PFSAs รวมถึง สารตั้งต้นของสารเหล่านี้ด้วยสาร PFASs สายสั้น หรือทดแทนด้วยสารกลุ่มอื่นที่ไม่ใช่ PFASs ซึ่ง การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติ ที่ไม่พึงประสงค์ที่ส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์และ สิ่งแวดล้อม2 ในปี 2006 US EPA ได้ริเริ่มโครงการเพื่อควบคุมการผลิตและการปล่อยสาร PFOA ออกสู่สิ่งแวดล้อม
และปี 2009 สาร PFOS และอนุพันธ์ ของ PFOS ถูกประกาศห้ามผลิตและใช้ภายใต้ อนุสัญญาสตอกโฮล์ม นอกจากนี้ กลุ่มประเทศ อเมริกาเหนือและยุโรปกำลังดำเนินการเสนอข้อ กฎหมายและจัดการความเสี่ยงเพื่อควบคุมสารกลุ่ม PFCAs ชนิดที่เป็นสายยาว ทั้งการจำกัดหรือห้าม การผลิตและใช้ รวมทั้งควบคุมการถือครองและ การปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม ประเทศหรือหน่วย งานต่าง ๆ ได้กำหนดค่ามาตรฐานของสาร PFOA และ PFOS
