Los PFAS, o sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, son una clase de compuestos químicos orgánicos hechos por humanos que tienen múltiples átomos de flúor unidos a una cadena alquilo. No existe una definición clara y universalmente aceptada de lo que constituye tal sustancia. El término “polifluoro” implica dos o más flúor alquilo en cualquier parte de la molécula. El CompTox Chemicals Dashboard desarrollado por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) incluye más de 30 listas de PFAS, y una lista incluye más de 11,000 químicos.1

Estos químicos se han fabricado desde la década de 1950 y están en todas partes: en el agua, aire, suelo, comida y los cuerpos de prácticamente todos los seres vivos, incluidos los humanos. Debido a que el enlace carbono-flúor es extremadamente difícil de romper, los PFAS se consideran indestructibles y se les llama “químicos eternos”.

Muchos PFAS son conocidos por bioacumularse en humanos y otros animales. Algunos se sospechan de causar problemas de salud en concentraciones extremadamente bajas (nanogramos por litro). La gran mayoría de los PFAS no han sido evaluados por su toxicidad, pero se están llevando a cabo numerosas investigaciones.

La combinación de la inercia química, la ubicuidad y la sospecha de toxicidad en bajas concentraciones ha otorgado a los PFAS el título de ser el problema de contaminación del agua más grave en nuestra vida. Aunque los PFAS se han utilizado durante muchos años, las preocupaciones sobre el impacto ambiental y en la salud son relativamente nuevas, y estos contaminantes del agua solo han atraído recientemente la atención pública. Actualmente sabemos muy poco sobre el comportamiento de los PFAS en el medio ambiente, sus efectos específicos en la salud, opciones de eliminación y cómo destruirlos.

Fuentes de PFAS

Las fuentes ambientales de PFAS incluyen el lixiviado de vertederos, biosólidos, espuma de extinción de incendios a base de película acuosa, plumas subterráneas, descarga de plantas de aguas residuales, escorrentía de aguas pluviales y el aire que respiramos. Los dos compuestos más comunes son el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el ácido perfluorooctano sulfonico (PFOS). Estos compuestos se asocian comúnmente con la fabricación de productos Teflon™ y Scotchgard™. Sin embargo, también se han utilizado en recubrimientos para papel, cartón y productos de cuero, así como en surfactantes, emulsionantes, agentes humectantes, recubrimientos y en muchas otras aplicaciones.

Los productos comunes que se han encontrado con PFAS incluyen cosméticos, productos menstruales, electrónica, tapicería, esmalte de uñas, papel higiénico, hilo dental, envolturas de comida rápida, alfombrados, césped artificial, fertilizante y pajillas de papel. Aunque la mayoría de los fabricantes de EE. UU. ya no producen compuestos de PFAS o planean eliminarlos, estos compuestos son ubicuos en los Estados Unidos y aún se encuentran en numerosos productos fabricados a nivel mundial.

La Química de los PFAS

Las estructuras moleculares del PFOA y PFOS se ilustran a continuación:

Nota que el PFOA tiene un grupo ácido carboxílico, mientras que el PFOS tiene un grupo sulfonico. Ambos son surfactantes y muy solubles en agua.

El enorme número de compuestos PFAS incluye una multitud de químicos con diferentes pesos moleculares y propiedades físico-químicas.

Problemas de Salud Relacionados con PFAS

Los PFAS pueden entrar en el cuerpo humano a través de la comida, bebida y aire, lo que contribuye a sus efectos nocivos en la salud. Se cree que el cuerpo de prácticamente todas las personas contiene PFAS, que se acumulan principalmente en los riñones y el hígado. Los PFAS están asociados con numerosos problemas de salud, incluidos muchos tipos de cáncer; trastornos del hígado, tiroides y reproductivos; problemas durante el embarazo; caries dentales; y la lista continúa.

En general, los efectos agudos de salud de químicos tóxicos como el arsénico se identifican mucho más rápidamente que los efectos crónicos y a largo plazo de químicos como los PFAS que pueden bioacumularse en dosis bajas durante muchos años. La adquisición y análisis de datos requeridos para determinar un nivel de riesgo exigen ciencia cuidadosa, meticulosa y deliberada.

Basado en un estudio de 2022 de la Escuela de Medicina de Harvard y la Universidad de Sichuan en China, los investigadores estimaron que la exposición al PFOS pudo haber desempeñado un papel en la muerte de más de seis millones de personas en los Estados Unidos entre 1999 y 2018.2

Un estudio de Dartmouth detallado en la edición de mayo de 2024 de la International Journal of Hygiene and Environmental Health documentó que los PFAS pueden causar que la producción de leche materna en nuevas madres se ralentice o se detenga por completo dentro de los seis meses posteriores al nacimiento del niño.3

El Informe de Estudio de Consenso de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina Guidance on PFAS Exposure, Testing, and Clinical Follow-Up4 proporciona un resumen completo de los posibles efectos en la salud de los PFAS. Esta publicación indica que la vida media (o el tiempo que toma para que la concentración de plasma sanguíneo disminuya en un 50 por ciento) de los PFAS estudiados varía de dos a ocho años para los humanos.

Dado que los niños beben más agua, comen más alimentos y respiran más aire por libra de peso corporal que los adultos, su exposición a los PFAS es de mayor preocupación. Los niños también tienen más probabilidades de estar expuestos a los PFAS en alfombrados, juguetes, tierra y polvo.

Un estudio de 17 de los PFAS más utilizados reveló que 15 compuestos mostraron una absorción dérmica sustancial a través de la piel hacia el torrente sanguíneo de los humanos. Esto indica que los PFAS pueden ser absorbidos a través de la piel, así como ingeridos e inhalados.5 Las intensas actividades que abordan los efectos sobre la salud de los PFAS probablemente resultarán en el descubrimiento de preocupaciones adicionales.

En junio de 2022, la EPA emitió un nivel de asesoramiento de salud para el PFOA y PFOS de 0.004 partes por trillon (ppt) para PFOA y 0.02 ppt para PFOS. Estas pequeñas concentraciones ni siquiera se pueden medir analíticamente en este momento. La medida “ppt” se expresa matemáticamente como 0.000001 mg/L (miligramos por litro). Una parte por trillón es equivalente a un segundo en aproximadamente 32,000 años. Las asesorías de salud de la EPA son solo eso: asesorías, y no son aplicables.

Consideraciones Regulatorias

El 10 de abril de 2024, la EPA emitió un nivel máximo de contaminantes regulados de agua potable para seis PFAS en el agua potable, que se listan en la siguiente tabla:

Tanto los niveles máximos de contaminantes (MCL) como los objetivos de niveles máximos de contaminantes (MCLG) se expresan en partes por trillón, que es lo mismo que nanogramos por litro. El MCLG es definido por la EPA como el nivel de un contaminante en agua potable por debajo del cual no hay riesgo conocido o esperado para la salud. Los MCLG permiten un margen de seguridad y no son aplicables. Son solo eso: metas.

Un MCL es definido por la EPA como el nivel más alto de un contaminante que se permite en suministros de agua potable. Los MCL se establecen tan cerca como sea posible de los MCLG utilizando la mejor tecnología de tratamiento disponible y considerando el costo. Los MCL son estándares aplicables que exigen a todos los sistemas de agua pública producir agua que contenga no más que ciertos niveles de contaminantes listados. Los sistemas públicos también deben monitorear continuamente e informar al público sobre estos niveles en su agua potable.

Nota que la tabla que lista los MCL y MCLG de los seis PFAS incluye una declaración sobre mezclas de dos o más de cuatro PFAS y las identifica como Índice de Peligro. Esto no se basa en concentraciones sino en las proporciones de cada PFAS en relación a su concentración de agua basada en salud. Este enfoque se utiliza comúnmente para aplicaciones de tratamiento utilizadas para abordar sustancias bajo la Ley de Respuesta Ambiental Integral, Compensación y Responsabilidad (CERCLA), también conocida como Superfund.

Los sistemas de agua pública deben monitorear para estos PFAS, lo que debe completarse para 2027, y deben proporcionar los resultados al público. Para 2029, todos los sistemas de agua pública en EE. UU. deben producir agua potable que cumpla con los niveles listados. La EPA estima que con pruebas, instalación y operación de tecnologías de tratamiento, el costo para las plantas de tratamiento de agua afectadas será de $1.5 mil millones por año. Según la Asociación Americana de Works de Agua, la cifra será al menos el doble. Sin embargo, la EPA también estima que este mandato ahorrará $1.5 mil millones por año en costos de salud porque menos personas tendrán cáncer, ataques cardíacos y experiencias de derrames cerebrovasculares agravados por PFAS en su agua potable. No es sorprendente que se estén presentando demandas. Las utilidades de agua y las compañías químicas están atacando la ciencia, el análisis de costos y el proceso de elaboración de reglas de la EPA, alegando que la regla es arbitraria y se basa en datos poco sólidos.

La EPA de EE. UU. también ha designado el PFOA y el PFOS como sustancias peligrosas bajo CERCLA. Esto le da a la agencia mayor autoridad para investigar y forzar a los contaminadores a limpiar los sitios contaminados. La EPA ha dicho que planea centrar sus esfuerzos en las empresas que fabricaron o utilizaron PFAS, no en sistemas de agua de propiedad pública, aeropuertos, vertederos o departamentos de bomberos. La agencia ha identificado más de 180 sitios de Superfund con contaminación por PFAS.

Con tantos PFAS en el medio ambiente, las regulaciones actuales probablemente son solo la punta del iceberg. Casi no tenemos conocimiento de la interacción de los PFAS entre sí o con otros químicos en el agua. Esto y el hecho de que los PFAS están en todas partes suman credibilidad a las intensas preocupaciones acerca de estos contaminantes y su lugar en el foco de atención mediática.

¿Qué se puede hacer?

La Parte 2 de esta serie de artículos cubrirá cómo evitar la introducción de PFAS, su eliminación y destrucción.

Referencias

1. Williams, Antony J., Linda G.T. Gaines, Christopher M. Grulke, et. al. “Assembly and Curation of Lists of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) to Support Environmental Science Research,” Frontiers in Environmental Science 10 (abril de 2022): 850019, https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.850019.
2. Xue Wen, Mei Wang, Xuewen Xu, y Tao Li, “Exposure to Per- and Polyfluoroalkyl Substances and Mortality in U.S. Adults: A Population-Based Cohort Study,” Environmental Health Perspectives 130, no. 6 (junio de 2022): 067007,  https://doi.org/10.1289/EHP10393.
3. Romano, Megan E., Lisa G. Gallagher, George Price, et. al. “Plasma Per- and Polyfluoroalkyl Substance Mixtures During Pregnancy and Duration of Breastfeeding in the New Hampshire Birth Cohort Study,” International Journal of Hygiene and Environmental Health 258 (mayo de 2024): 114359, https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2024.114359.
4. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, Guidance on PFAS Exposure, Testing, and Clinical Follow-Up (Washington, D.C.: The National Academies Press, 2022), https://doi.org/10.17226/26156.
5. University of Birmingham, “New Study Confirms Forever Chemicals Are Absorbed through Human Skin,” 24 de junio de 2024, https://www.birmingham.ac.uk/news/2024/new-study-confirms-forever-chemicals-are-absorbed-through-human-skin-1.

Sobre el autor

Peter Cartwright ingresó a la industria de purificación de agua y tratamiento de aguas residuales en 1974 y tiene su propia firma de consultoría de ingeniería desde 1980. Tiene un título en ingeniería química de la Universidad de Minnesota y es ingeniero profesional registrado en ese estado. Ha escrito más de 300 artículos, varios capítulos de libros, presentado más de 300 conferencias en todo el mundo y es el receptor de varias patentes. Cartwright es receptor tanto del Premio al Mérito como del Premio de Miembro Vitalicio de la Asociación de Calidad del Agua y es el consultor técnico de la Asociación Canadiense de Calidad del Agua. Fue el conferencista distinguido McEllhiney 2016 para la Fundación Nacional de Investigación y Educación sobre Aguas Subterráneas y dio más de 35 conferencias en todo el mundo sobre mitigación de contaminantes de aguas subterráneas. Cartwright se puede contactar por correo electrónico a [email protected], o visitar su sitio web en cartwright-consulting.com.