Pyrkimys hyviin, kestäviin ja teknisesti oivallisiin tuotteisiin törmää kerta toisensa jälkeen siihen, että kestävät aineet ovat liiankin kestäviä, ja niitä alkaa kertyä ympäristöön vuosien kuluessa. Vettä ja likaa hylkivät fluoratut yhdisteet ovat osoittautuneet hyödyllisyydestään huolimatta ongelmallisiksi.
Nykyajan slogan on vettä hylkivä ja likaa hylkivä materiaali. Tällaiset materiaalit ovatkin yksinkertaistaneet elämää monin tavoin, mutta mikä tekee ne "hylkiviksi"? Usein kyseessä on jokin polymeeri eli muovimateriaali, jossa on fluoria orgaanisessa eli hiilirungossa. Tyypillisiä tällaisia on ulkoiluvaatteiden ja kenkien "goretex"-materiaali ja keittiöastioiden "teflon". Kuten monien muidenkin kestävien aineiden kohdalla, kestävyys on kaksiteräinen miekka. Se asettaa erityisiä vaatimuksia näiden tuotteiden elinkaaren päättyessä, vaikka käyttö onkin turvallista.
PFAS
Perfluoratut alkyyliyhdisteet (PFAS) on suuri ryhmä teollisuuden laajalti käyttämiä kemikaaleja, joita löytyy hyvin monista kuluttajatuotteista. Käytössä on satoja eri PFAS-yhdisteitä, kaikkiaan niitä on syntetisoitu tuhansia.
Näitä yhdisteitä ovat mm. perfluoro-oktaanihappo (PFOA) ja perfluoro-oktaanisulfonihappo ja sen suolat (PFOS). Niitä on käytetty laajasti mm. tekstiiliteollisuudessa, metalliteollisuudessa, tulenestovaahdoissa, valokuvien valmistuksessa, puolijohdeteollisuudessa ja ilmailuteollisuudessa. Toinen pää PFOA- ja PFOS-molekyyleistä on vesihakuinen ja toinen pää on vettä hylkivä. Tämä on niiden käytön peruste.
Nämä yhdisteet ovat kemiallisesti hyvin kestäviä (käytännössä sekä ympäristössä että elimistössä täysin hajoamattomia) ja siten biokertyviä, ja myös myrkyllisiä. Niitä on tavattu ympäristönäytteissä maapallon kaikissa osissa. PFOA:n eliminaation puoliintumisajaksi on arvioitu 4 vuotta.
Tärkeimmät myrkkyvaikutukset ovat haitalliset vaikutukset sikiöön, heikentyneet immuunivasteet, erilaiset aineenvaihduntahäiriöt ja maksavauriot (kuva PFAS-yhdisteiden haittavaikutusten mahdollisia kohteita elim). Ainakin PFOA häiritsee myös kilpirauhasen toimintaa (ks. Mitä ovat hormonihäiriköt?). Jotkin haittavaikutukset ihmiselle ovat epävarmoja, mutta mm. maksasyöpä näyttäisi liittyvän suuriin teollisuusaltistuksiin ja eläinkokeista on saatu viitteitä syöpää aiheuttavista ominaisuuksista.
Haitallisten ominaisuuksien takia PFOA-yhdisteiden suurin valmistaja 3M päätti vuonna 2000 vapaaehtoisesti vähentää ja lopettaa näiden yhdisteiden valmistamisen. PFOS-yhdisteiden tuotanto loppui vuonna 2002 ja PFOA-yhdisteiden 2008, ja korvaavat yhdisteet tulivat niiden tilalle. Useat muut valmistajat kuitenkin tuottavat niitä edelleen. PFOS-yhdisteet on lisätty Tukholman konvention aineisiin vuonna 2009 siihen ryhmään, jonka käyttöä tulee rajoittaa (ks. Mitä tarkoitetaan kemikaalien likaisella tusinalla?). Euroopan komissio on kieltänyt PFOA:n ja samankaltaisten aineiden käytön sellaisenaan tai seoksissa vuonna 2020. Ongelma on se, että eniten on tutkittu niitä PFAS-yhdisteitä, jotka on poistettu käytöstä (kuten PFOA ja PFOS), ja korvaavia aineita on tutkittu vähemmän. Monissa tapauksissa on myös epäselvää, osoittaako tilastollinen yhteys pitoisuuksien ja terveysmuuttujien välillä syy-seuraussuhdetta.
Eniten PFAS-yhdisteitä on käytetty tekstiili- ja turkistuotteiden käsittelyyn, paperituotteiden käsittelyyn, erilaisiin ulkokäyttötarkoituksiin ja palonestoaineisiin. Käyttömääristä Suomessa ei ole arvioita. Tekstiili- ja paperituotteiden lisäksi niitä on ollut mm. sampoissa, hampaiden puhdistusaineissa, ihorasvoissa, astianpesukoneiden huuhteluaineissa, autonpesuaineissa, uuninpesuaineissa, kuivapesuaineissa, kiillokkeissa, lattia- ja autovahoissa sekä muurahaissyöteissä.
Ihmisen altistuminen PFAS-yhdisteille suoraan kuluttajatuotteista on siten ollut hyvin todennäköistä. Kuluttajatuotteista näitä yhdisteitä päätyy myös kaatopaikoille ja viemäriverkostoon. Pohjoismaisen ministerineuvoston rahoittamassa tutkimuksessa suurimmat ympäristöpitoisuudet mitattiin kaatopaikkojen suotovesistä ja jätevesistä. Huomattavan suuria pitoisuuksia oli myös Helsingin Vanhankaupunginlahdelta pyydetyissä hauissa. Siten saastuneiden vesien petokalat ovat yksi ihmisen altistumislähteistä. Amerikassa yksi suurimpia altistumislähteitä on ollut mikroaaltouunissa käytettävät popcornpussit.
PFOA-yhdisteitä käyttävästä teollisuudesta suurin osa (esim. suurin käyttäjä tekstiiliteollisuus) on pystynyt siirtymään korvaaviin kemikaaleihin. Joissakin tapauksissa, esim. metallien kromipäällystyksessä, PFOS on työntekijöiden kromialtistumisen estäjänä välttämätön. Aikaisempaan käyttöön verrattuna nämä käyttöalueet ovat kuitenkin määrällisesti melko pieniä.
Polytetrafluorieteeni eli Teflon®
Polytetrafluorieteeni eli Teflon® on tärkeä kuluttajatuotteissa (mm. astioiden päällysteenä) käytettävä fluoripitoinen polymeeri. Teflon on niin liukasta, että se on ainoa tunnettu pinta, josta edes gekko-lisko ei saa otetta. Polytetrafluorieteenin haitat eivät liity valmiiseen tuotteeseen vaan sen valmistukseen PFAS-välituotteista ja hävittämiseen. Sen ongelmana on hajoaminen korkean lämpötilan (yli 350 °C) vaikutuksesta esim. päällystettyjen astioiden palaessa, jolloin vapautuu myrkyllisiä ultrapieniä hiukkasia. Ne aiheuttavat akuuttia keuhkovauriota ilmeisesti niissä olevien aktiivisten radikaalien takia. Tästä syystä päällystettyjä kattiloita ja paistinpannuja ei saa päästää kuumenemaan liikaa ja palamaan.
Huokoisia polytetrafluorieteenikuituja käytetään Goretex®-tekstiileissä. Ne ovat vettä hylkiviä, mutta sallivat kosteuden haihtumisen paremmin kuin monet muut synteettiset materiaalit. Tämän tyyppisiä vaatteita ei saa hävittää polttamalla, se on vielä haitallisempaa kuin jätteiden poltto yleensä.
Jotkin suksivoiteet ovat sisältäneet polytetrafluorieteeniä sisältäviä hartseja, joista vapautuu kuumennettaessa myrkyllisiä organofluoriyhdisteitä. Suksivoiteissa käytetyt fluoripolymeerit olivat pienempimolekyylisiä kuin esim. keittiöastioissa, ja niitä saattoi vapautua suksivoiteista jo suositelluissa levittämislämpötiloissa. Näitä suksivoiteita levittävillä suksien voitelijoilla todettiin hengitystieoireita, kuten hengenahdistusta. PFAS-yhdisteet myös suksivoiteissa ja niiden valmistuksessa on nyttemmin kielletty (ks. edellä).

PFAS-yhdisteiden haittavaikutusten mahdollisia kohteita elimistössä (lähde: Effects of exposure to PFASs on human health - Perfluoratut alkyyliyhdisteet, European Environment Agency: Emerging chemical risks in Europe – PFAS, 2019).