Perfluorinated substances (PF) are environmental pollutants that are used to coat fibres of so called “all weather clothes” to make them water resistant. PF are effectively spread through water. Waste water treatment plants (WWTPs) are a pollutant source of these substances. PF are poisonous to different kinds of organisms, and supposedly also to human beings, if concentrations are sufficiently high. Perfluorinated substances have been investigated at three waste water treatment plants in Stockholm during the 2000’s. This study deals with five perfluorinated substances, PFOS, PFOA. PFOSA, PFDoA and PFUnA. By comparing the contents of perfluorinated substances detected in sludge from waste water treatment plants, with calculated emissions of PF from clothes, I have investigated whether or not the all weather clothes are a major source of emission of perfluorinated substances. The results show that the estimated contents of perfluorinated substances in sludge by WWTPs caused by all weather clothes are between 0,04 % and 2,2 % of the total PF emission, which means about 0,6-9,5 kg annually from the three WWTPs studied here. Thus, all weather clothes are not a dominating source of emission of PF in sludge, but rather one of many sources. Since the perfluorinated substances have very high persistence, it is of great concern that these substances appear in the environment. The amounts of PF found in sludge are high enough to pollute significant amounts of water. Several studies should be conducted to increase the understanding of emission sources of the perfluorinated substances.

Arbetet har utförts i samarbete med Naturskyddsföreningen för att undersöka vilka vattenavvisande behandlingar som görs på ytterplagg för barn och hur tillverkarna förhåller sig till perfluorerade ämnen. I arbetet har vattenavvisande ytterplagg för barn i förskoleåldern studerats, med syfte att se i vilken mån perfluorerade ämnen används i plaggen. Barnen som har studerats är utomhus varje dag i alla väder. Vid kraftigt regn eller när det är mycket blött ute används vattentäta regnställ, vid lättare väta bär de ytterplagg med vattenavvisande funktion. En egen oljedropptestmetod har utvecklats. Testet har utförts på de plagg som hänger på förskolorna. Det finns flera typer av vattenavvisande behandlingar. De vanligaste är perfluorerade ämnen, silikoner, dendrimerer och vaxer. De har olika egenskaper och funktioner sinsemellan. De perfluorerade ämnena har den bästa vattenavvisande förmågan och de är också de enda som är oljeavvisande. Perfluorerade ämnen är persistenta, bioackumulerande, hormonstörande och toxiska. Hormonstörande ämnen kan bidra till fetma, cancer, neurologiska störningar, fortplantningsstörningar och missbildningar. Silikoner har goda vattenavvisande egenskaper. Råvaran till silikoner är persistent, bioackumulerande och toxisk. Även dendrimerer har goda vattenavvisande egenskaper. Lite är känt om miljö- och hälsopåverkan men partiklar i nanostorlek kan potentiellt ta sig in cellerna och orsaka cancer. Inga allvarligare miljö- och hälsokonsekvenser av vaxer/paraffiner har hittats. De har sämre vattenavvisande egenskaper, påverkar greppet och tål tvätt och nötning dåligt. De kläder som används på förskolorna håller generellt barnen torra, men en försämring kan märkas på gamla eller dåligt konstruerade plagg. Ytterplagg som behandlats med perfluorerade ämnen är vanliga. Företagen har fasat ut perfluorerade ämnen under de senaste åren, planerar att byta ut dem eller har vidtagit åtgärder enligt Reach. Dendrimerer är det vanligaste alternativet till perfluorerade ämnen. Inga krav förekommer från vare sig företag eller användare på att plaggen ska vara smuts- och oljeavvisande. / Program: Textilingenjörsutbildningen

Denna studie har undersökt tre tillagningsmetoder; kokning, stekning och ugnsbakning för att se om halten per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) förändras efter tillagning i vätternröding. Proverna har testats för perfluoralkyl sulfonat (PFSA)/perfluorkarboxylsyror (PFCA), polyfluoroalkyl fosfater (PAPs) och perfluoroktan sulfonamid (FOSA)/ perfluoro-1-oktansulfonamid etanol (FOSE). Den substans som hittades i högst halt var perfluoroktansulfonat (PFOS). Resultatet visar att tillagad röding har lägre halter PFAS än färsk röding vilket tyder på att tillagningsmetoden påverkar PFAS, detta är intressant då tidigare forskning inte gett entydiga resultat. Resultatet tyder inte på någon risk för normalkonsumenter att överstiga tolerabelt dagligt intag (TDI) för PFAS vid konsumtion av vätternröding.

BAKGRUND: Per- och polyfluorerade alkylsubstanser, PFAS, är ett samlingsnamn för en stor grupp mycket stabila substanser. Vissa PFAS är klassade som persistenta, bioackumulerbara och toxiska (PBT-ämnen) och har en negativ hälsoeffekt på människor och djur. De är vanligt förekommande i exempelvis brandskum och förhöjda halter finns därför ofta i vattensystem som ligger nära brandövningsområden. Perflourooktansyra (PFOS) är idag den enda PFAS som är förbjuden inom EU och är förmodligen den mest toxiska. Tolerabla gränsvärden finns idag endast för två PFAS; PFOS och PFOA. En av de största källorna för humanexponering av PFOS är fiskkonsumtion, medan PFOA inte brukar vara detekterbar i fisk. SYFTE: Syftet med denna studie var att analysera humanexponering av 11 olika PFAS (PFOS, PFOA, PFHxA, PFHxS, PFHpA, PFNA, PFDA, PFDS, PFBS, PFUnDA och PFOSA) efter konsumtion av abborre (Perca fluviatilis), baserad på analysdata från Stockholms stads miljögiftsövervakning. Då fokus i arbetet framförallt ligger på PFOS så har uppskattat PFOS-intag via denna exponeringsväg jämförts med tillgängliga toxikologiska referensvärden. Likaså syftar arbetet att undersöka hur PFOS- exponeringen via konsumtion av sötvattenfisk förhåller sig till bakgrundsexponering av PFOS i normalbefolkningen. METOD: PFOS-exponeringen via konsumtion av sötvattenfisk beräkandes för tvånivåer av fiskkonsumenter; ”mest sannolik exponeringsnivå” (MSE, där man äteregenfångad sötvattenfisk max 6 ggr per år), och ”hög exponeringssnivå” (HE, där manäter egenfångad sötvattenfisk 1 ggr/vecka). En vidare uppdelning gjordes på”normalkonsumenter” (person som äter normalstora portioner och har en medelvikt) och ”storkonsumenter” (person med låg vikt som äter stora portioner). Beräkningarna grundar sig på tre års analysdata (2015-2017) på abborre från 14 olika vattensystem kring Stockholm stad, vilka kan betraktas som representativa fiskevatten i en urban miljö, utan känd PFOS-påverkan från punktkälla. PFOS-analyser i fisk användes tillsammans med data från litteraturen över fiskkonsumtion och kroppsvikt. Litteraturdata användes även för att beräkna exponeringen i normalbefolkningen viaandra livsmedel och dricksvatten. Även här gjordes beräkningarna för ”mest sannolik exponering” (normalkonsumtion av dricksvatten och normalexponering av PFOS via övriga livsmedel) och ”hög exponering” (storkonsumtion av dricksvatten och högexponering via övriga livsmedel). Därefter jämfördes resultatet med tolerabla dagliga intag (TDI) och PFOS-exponeringen via fiskkonsumtion relaterades till det PFOS-intag som normalbefolkningen blir utsatt för via konsumtion av dricksvatten och andra livsmedel. RESULTAT: I de analyserade proverna av abborrmuskel stod PFOS för ca 90% av PFAS-innehållet, PFOS är den förening som exponeringsberäkningarna gjorts för. Bakgrundsexponeringen för PFOS i normalbefolkningen, via konsumtion av dricksvatten och andra livsmedel (även köpt fisk), beräknades till ca 0,5 ng/kg/dag (vuxna) och 0,7 ng/kg/dag (barn) för den mest sannolika exponeringsnivån (MSE). För den högre exponeringsnivån (HE) beräknades intaget till ca 1,7 ng/kg/dag för både vuxna och barn – alltså väl under EFSAs rådande TDI-värde på 150 ng/kg/dag. Vid jämförelse med dessa bakgrundsnivåer visade sig följande för de 4 exponeringsnivåer som karakteriserats vid konsumtion av egenfångad insjöfisk: MSE – normalkonsument: I denna grupp var PFOS-exponeringen via konsumtionen av egenfångad sötvattenfisk omkring 0,5 ng/kg/dag (vuxna) och 1,1 ng/kg/dag (barn), innebärandes att redan individer som konsumerar egenfångad fisk 6 ggr/år dubblerar sin PFOS-exponering. Det totala intaget ligger dock långt ifrån rådande TDI-värde. MSE – storkonsument: För vuxna och barn beräknades PFOS-exponeringen via sötvattenfisk till ca 1 respektive 2 ng/kg/dag. HE – normalkonsument: För kvinnor blev PFOS-exponeringen 17 ng/kg/dag och för män 18 ng/kg/dag medan resultatet för barn var 37 ng/kg/dag. HE – storkonsument: PFOS-exponeringen från insjöfiskkonsumtion, i detta ”worst-case-scenario”, var 27 och 33 ng/kg/dag för kvinnor respektive män och 69 ng/kg/dag för barn. Hos denna grupp blev exponeringen runt 15 gånger högre än i normalbefolkningens hos vuxna och 40 gånger hos barn. DISKUSSION: Att PFOS stod för den största delen PFAS stämmer väl med förväntat resultat. Studien visar att normal- och storkonsumtion, inom ”den mest sannolika exponeringsnivån”, av sötvattenfisk från de vattensystem i närheten av Stockholm stadsom omfattats av studien, inte utgör någon hälsofara enligt de TDI som gäller idag även om det ger en procentuellt sett stor ökning av PFOS-intaget relativt vad som normalt är att förvänta via intag av livsmedel (även dricksvatten inräknat). Storkonsumenter inomkategorin ”hög exponeringsnivå” utgör ett worst case-scenario, där barn i gruppen kommer upp i ungefär halva TDI. Vid eventuell revidering av TDI så finns risk att både normal- och storkonsumenter, inom ”hög exponeringsnivå”, av sötvattenfisk hamnar påPFOS-intag runt eller över TDI. / BACKGROUND: Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFAS) is a group of very stable molecules. Some PFAS are classed as persistant, bioaccumulative and toxic (PBT-substances) with negative impacts on humans and animals. PFAS is a common ingredient in fire foam, and elevated levels are consequently often seen in water systems near fire drill areas. Today, perflourooctanoic acid (PFOS) is the only prohibited PFAS within the EU, and probably the most toxic.Tolerable daily intake (TDI) recommenadtions are only available for two PFAS within the EU; PFOS and PFOA. One of the main exposure routes of PFOS in humans are consumption of fish, whilePFOA usually isn’t detectable in fish. OBJECTIVES: The aim of this study was to analyze human exposure of 11 different PFAS (PFOS, PFOA, PFHxA, PFHxS, PFHpA, PFNA, PFDA, PFDS, PFBS, PFUnDA och PFOSA) after consumption of european perch (Perca fluviatilis) collected from water systems in an urban region of Sweden. The main focus substance of the study was PFOS, where different scenarios of PFOS-exposure after consumtion of perch were compared with toxicological reference values (TDIs) and with background exposure from consumtion of other foods and drinking water. METHODS: The PFOS-exposure from consumption of freshwater fish was calculatedfor two levels of consumers; a “most likely exposure level” (MSE, with a consumptionrate of maximum 6 times/year), and a “high exposure level” (HE, with a consumption rate of at least 1 time/week). The groups were further divided into “normal consumers” (who ate normal portions and had normal body weight) and “large consumers” (who atelarge portions and had a low body weight). The caclulations were based on three years of analysis data (2015-2017) on european perch from 14 different water systems around the city of Stockholm, which can be considered as representative fishing waters in an urban environment, without known PFOS point source. The analyzed PFOS concentrations in fish were used in conjunction with literature data on fish consumption and body weight to assess exposure. Data from the litterature were also used to calculate the exposure in the normal population, after consumption of other foods and drinkingwater. Also here a “most likely exposure level” (average consumtion of drinking water and average consumption rates and PFOS concentrations in other foods) and “high exposure level” (large consumer of drinking water and high PFOS exposure from other foods) were calculated. Thereafter, the results were compared with the tolerable daily intake (TDI), and the PFOS-exposure through consumption of perch was compared to the PFOS-intake following consumtion of other foods and drinking water. RESULTS: PFOS accounted for about 90% of the total PFAS in european perch. PFOS is the compound for which the exposure calculations were made.Background exposure by PFOS in the normal population, through consumtion of drinking water and other foods (including commercial fish), was calculated to 0,5 ng/kg/day (adults) and 0,7 ng/kg/day (children) for the most likely exposure level (MSE). För the higher exposure level (HE) the intake was calculated to 1,7 ng/kg/day for both adults and children, which is far below EFSA ́s current TDI of 150 ng/kg/day. When the background levels are related to the 4 exposure levels characterized after consumption of self-caught freshwater fish the results showed that: MSE – normal consumer: The PFOS exposure from consumption of freshwater fish in this group was 0,5 ng/kg/day (adults) and 1,1 ng/kg/day (children), which means that by consuming self-caught fish 6 times/year the PFOS-exposure will be doubled. Even so, the total intake is far below current TDI. MSE – high consumer: PFOS exposure from freshwater fish were 1 ng/kg/day and 2 ng/kg/day for adults and children respectively. HE – normal consumer: The PFOS exposure for women were 17 ng/kg/day and 18 ng/kg/day for men while the result form children were 37 ng/kg/day. HE – high consumer: The PFOS exposure in this “worst case scenario” was 27 and 33ng/kg/day for women and men respectively and 70 ng/kg/day for children. In this group the exposure were about 15 times higher than the background exposure for adults and 40 times higher for children. CONCLUSIONS: That PFOS accounted for the largest part of PFAS in fish is in accordance with previously published studies. Normal and large consumption offreshwater fish within the “MSE”-group, of freshwater fish, from the water systems near the city of Stockholm which are covered in the study, is not a health risk according to the TDI that apply today. However, it gives a percentually large increase in PFOS intake relative to what is normally expected from food intake (including drinkingwater). High consumers in the “HE”-group constitute a worst case scenario, where children in the group reach a PFOS-exposure of about half of TDI. In the event of a possible revision of TDI also normal consumers in the “HE”-group may close in to, or pass, the TDI-limits.