Maria Teresa Guerra, Giorgio Mancinelli

Departament de Ciència i Tecnologies Biològiques i Ambientals – Di.S.Te.B.A. Centro Ecotekne – S.P. Lecce Monteroni, 73100 Lecce (LE) – Itàlia

Introducció

Les substàncies per- i polifluoroalquil (PFAS) són un grup de substàncies químiques artificials conegudes per les seves propietats químiques úniques i la seva naturalesa persistent ^1,2. Les principals fonts de PFAS s’han identificat en llocs d’eliminació de residus municipals, abocadors, instal·lacions de tractament d’aigües residuals i biosòlids ³. Actualment, aquestes substàncies es poden trobar tant a regions industrialitzades com a zones remotes ^4,5. Aquests productes químics es caracteritzen per un comportament no biodegradable i una persistència a llarg termini. Amb aquest treball pretenem comprendre el coneixement actual sobre els efectes d’acumulació o dilució de PFAS observats en un o més nivells tròfics en entorns d’aigua dolça, marins i terrestres. Hem fet un esforç per resumir l’evidència sobre la cinètica de PFAS a les xarxes tròfiques observades a diferents àrees geogràfiques i entorns. A més, vam identificar els principals congèneres de PFAS per als quals s’han determinat mecanismes de bioacumulació/biodilució. Encara no s’han estudiat tots els congèneres de PFAS: pretenem entendre l’estat actual de l’art sobre l’acumulació de PFAS de cadena curta, així com les substitucions de PFAS.

Mètodes

L’anàlisi de la literatura es va realitzar d’acord amb les directrius PRISMA ⁶. A partir de la llista d’articles seleccionats per a l’elegibilitat, es va fer un cribratge per classificar les referències en dos grups principals, el primer incloent fonts on: i) Es van avaluar les concentracions de PFAS en una sola espècie; ii) les espècies analitzades es van localitzar en diferents zones per avaluar la distribució espacial dels PFAS i no per verificar la dinàmica tròfica dels contaminants a la comunitat, i iii) Es van analitzar les concentracions de PFAS en diverses espècies pertanyents a la mateixa posició tròfica; en el segon grup es van incloure aquells estudis on es van determinar els continguts de PFAS en múltiples espècies pertanyents a diferents nivells tròfics.

Figura 1. Diagrama de flux de treball: procediment de selecció de literatura.

Resultats i agenda de recerca futura

Després del procediment d’investigació i selecció, es van seleccionar un total de 129 articles per ser elegibles des del 2004 fins a l’abril del 2023. Es van identificar 79 referències ONE_L (per exemple, on s’han estudiat PFAS en un sol nivell tròfic). La gran majoria (93%) es van dur a terme en ecosistemes marins i d’aigua dolça; la primera es va realitzar l’any 2004 i, posteriorment, es va observar un augment continu. Es van identificar 50 investigacions MULTI_L (estudis on s’estudia la dinàmica de PFAS entre nivells tròfics). De la mateixa manera que els resultats anteriors, la gran majoria es van dur a terme en ecosistemes aquàtics (90%), i només un petit percentatge es van centrar en les xarxes tròfiques terrestres. Això podria constituir un biaix interpretatiu dels resultats, especialment pel que fa als mecanismes de bioacumulació, biodilució i/o bioamplificació observats entre nivells tròfics. Diversos PFAS de cadena llarga van mostrar bioacumulació tant en ambients aquàtics com terrestres (figura 2). S’han detectat PFAS de cadena curta com l’àcid perfluorobutanosulfònic (PFBS) i l’àcid perfluorobutanoic (PFBA), en el medi ambient també enriquint plantes comestibles, però encara hi ha alguns estudis sobre la seva aparició i/o bioacumulació en cadenes alimentàries senceres. La literatura disponible suggereix que els PFAS de cadena curta com el PFBS no mostren bioacumulació en ambients aquàtics. D’altra banda, es van caracteritzar per comportaments de bioacumulació i bioamplificació en ambients terrestres; tot i que la conclusió s’ha de prendre amb precaució donat l’escàs nombre d’estudis.

Figura 2 Síntesi dels principals resultats del procediment de cribratge de la literatura.

Els nostres resultats van mostrar la necessitat d’impulsar els estudis ecotoxicològics sobre alternatives de PFAS tant en ecosistemes aquàtics com terrestres. SCENARIOS (Estratègies per a la protecció de la salut, el control de la contaminació i l’eliminació de productes químics orgànics refractius de nova generació del sòl, la zona de vadosa i l’aigua) Projecte finançat per H2020, té com a objectiu idear i demostrar un conjunt complet de solucions tecnològiques per abordar la detecció de PFAS, (bio) seguiment, toxicitat a llarg termini, avaluació de riscos, control de la contaminació i reparació. Entre altres tasques, SCENARIOS pretén aclarir la trofodinàmica d’una àmplia gamma de congèneres PFAS de cadena llarga i curta en xarxes tròfiques terrestres contaminades, i verificar els fenòmens de transferència potencials als hàbitats aquàtics veïns. Així, aquest projecte té el potencial d’augmentar la comprensió actual de la trofodinàmica de PFAS a les xarxes tròfiques terrestres i d’omplir la majoria dels buits de coneixement destacats per la present síntesi de la revisió.

Referències

1. Moody, C. A. & Field, J. A. Tensioactius perfluorats i les implicacions ambientals del seu ús en escumes antiincendis. Ciència i tecnologia ambientals vol. 34 3864–3870 (2000).

2. Kissa, E. Tensioactius i repel·lents fluorats. vol. 97 (CRC Press, 2001).

3. Bolan, N. et al. Remediació de sòls contaminats amb poli- i perfluoroalquils (PFAS) – Per mobilitzar o immobilitzar o degradar? J. Hazard. Mater. 401, (2021).

4. Giesy, J. P. i Kannan, K. Distribució global del sulfonat de perfluorooctà a la fauna. Entorn. Sci. Technol. 35, 1339–1342 (2001).

5. Müller, C. E. et al. Biomagnificació de compostos perfluorats en una cadena alimentària terrestre remota: Liquen-Caribú-Llop. Entorn. Sci. Technol. 45, 8665–8673 (2011).

6. Moher, D., Liberati, A., Tetzlaff, J. i Altman, D. G. Elements d’informe preferits per a revisions sistemàtiques i metaanàlisis: la declaració PRISMA. PLoS Med. 6, e1000097 (2009).