Toxisch, extrem persistent und häufig verwendet

Das Problem: PFAS wirken toxisch auf Leber und Niere, können die Entwicklung von Embryonen beeinträchtigen sowie die Immunreaktionen des Körpers hemmen, und sie sind teilweise auch dafür bekannt, die Entwicklung von Tumoren zu fördern. Ausserdem sind die Verbindungen chemisch so stabil, dass sie in der Umwelt über Zeiträume von Jahrzehnten bis Jahrhunderten nicht nennenswert abgebaut werden. Es gibt keine andere Substanzgruppe von praktischer Bedeutung, welche eine so hohe chemische Stabilität besitzt wie die PFAS und zugleich in so grossen Mengen in Alltagsprodukten vorkommt und nach deren Gebrauch in die Umwelt gelangt. Durch den fortdauernden Einsatz von PFAS nimmt die Umweltbelastung kontinuierlich zu.

Ein zweites grosses Problem der PFAS ist die grosse Anzahl dieser Substanzen und das mangelnde Wissen über viele von ihnen. 4000 verschiedene PFAS sind bekannt; mein ETH-Kollege Zhanyun Wang verfasste jüngst eine entsprechende Zusammenstellung für die OECD². Die umweltchemische und toxikologische Forschung hat sich in den letzten 25 Jahren allerdings nur auf eine kleine Gruppe von etwa 25 PFAS konzentriert. Am bekanntesten davon sind die Perfluoroktansäure (PFOA) und die Perfluoroktansulfonsäure (PFOS). Diese Substanzen sind mittlerweile ausführlich untersucht worden, ihr Umweltverhalten und ihre Toxizität sind bekannt.

Das führte dazu, dass diese als problematisch erkannten PFAS nun zwar weltweit reguliert worden sind und sie allmählich auch ersetzt werden, jedoch in den allermeisten Fällen durch andere PFAS, deren Toxizität bisher wenig untersucht worden ist. Man weiss von ihnen jedoch, dass ihre Persistenz in der Umwelt ebenso gross ist wie jene der gut untersuchten PFAS. Es besteht daher die Gefahr, dass das Problem der extrem langlebigen Umweltbelastung durch PFAS auch jetzt, beim Wechsel zu fluorierten Alternativsubstanzen, nicht etwa gelöst, sondern im Gegenteil noch verschärft wird.

Zürcher Erklärung

Im vergangenen November traf sich eine Gruppe von über 30 Wissenschaftlern und Behördenvertretern aus 14 Ländern hier in Zürich zu einem Workshop, zusammengeführt von Zhanyun Wang und Justin Boucher und mir. Ziel des Workshops war, eine Strategie für den Umgang mit PFAS zu entwickeln. Aus den damaligen Diskussionen ist die «Zürcher Erklärung» entstanden, welche wir vor kurzem in der Fachzeitschrift Environmental Health Perspectives publiziert haben³. Darin betonen wir, dass die Regulierung extrem persistenter Substanzen grundsätzlich überdacht werden muss. Die Zürcher Erklärung steht zur Unterzeichnung durch weitere Personen offen⁴.

Gegenwärtig stützt sich die Regulierung von Chemikalien in der Regel auf den Nachweis unerwünschter Wirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt. Bei extrem persistenten Substanzen ist dieses Vorgehen jedoch nicht zweckmässig. Wenn die Vielzahl von PFAS, die auf dem Markt sind, so lange eingesetzt werden, bis ihre unerwünschten Wirkungen im Einzelnen dokumentiert sind, gelangen erhebliche Mengen dieser Substanzen in die Umwelt. Die Substanzen sind dann nicht rückholbar und werden für Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte in der Umwelt zirkulieren und die menschliche Nahrung und das Trinkwasser kontaminieren.

Nur für essenzielle Anwendungen

Aufgrund der ansteigenden Konzentrationen in der Umwelt treten früher oder später unweigerlich auch toxische Effekte auf – dies lässt sich zweifelsfrei konstatieren, auch ohne dass die toxischen Wirkungen im Einzelnen bekannt wären. Dies ist ein ganz zentraler Punkt, der die Regulierung von Chemikalien auf der Grundlage von extremer Persistenz allein nahelegt. Damit würde umweltpolitisch ein grosser Schritt nach vorn getan.

Die Anwendungen der zahlreichen PFAS sind so vielfältig (und sie unterliegen auch ganz unterschiedlichen gesetzlichen Regulierungen), dass es keine einfache und direkte Lösung des Problems gibt. Eine Möglichkeit besteht jedoch darin, in systematischer Weise zwischen essentiellen und nicht-essentiellen Anwendungen von PFAS zu unterscheiden. Vor allem gewisse industrielle Anwendungen unter extremen Bedingungen könnten vorerst als essentiell eingestuft werden. Beispiele sind der Einsatz von PFAS in Hydraulikflüssigkeiten, Isolier- und Dichtmaterialien in der Luft- und Raumfahrt sowie die Hartverchromung, wo PFAS unter anderem zur Unterdrückung von chromhaltigen und dadurch sehr giftigen Sprühnebeln verwendet werden. In vielen Konsumgütern hingegen sind PFAS nicht unerlässlich, und die Anwendungen in Konsumgütern tragen stark zur Belastung von Mensch und Umwelt bei. Solche Anwendungen sollten daher mit hoher Priorität unterbunden werden.