Un “cavallo di Troia” per sostanze chimiche tossiche

Cinque anni fa, un team internazionale di scienziati ha compilato il primo inventario globale di sostanze chimiche disponibili in commercio con risultati che fa riflettere: hanno identificato tre volte più sostanze chimiche sul mercato di quanto precedentemente stimato, guidato dalla crescita esplosiva della produzione petrolchimica negli ultimi decenni.

Meno del 5 percento delle 350.000 sostanze chimiche e miscele registrate per la produzione e l’uso è stato testato per la sicurezza. E con scarse informazioni sul comportamento ambientale o sulla tossicità della maggior parte dei composti, gli scienziati accademici ci vogliono anni per identificare i loro potenziali rischi.

Ora, un nuovo studio peer-reviewed si aggiunge a un corpus crescente di prove che mostra il fallimento degli attuali approcci regolatori per proteggere la salute ambientale e umana.

I ricercatori si sono concentrati su polimeri, molecole molto grandi fatte di lunghe catene di molecole più piccole, che gli scienziati consideravano troppo grandi per lisciviazione dai prodotti o entrano nelle cellule del corpo e causano danni. I polimeri sono esenti da regolamenti tossici statunitensi e europei per incoraggiare la produzione di alternative ai prodotti chimici mostrati per causare danni.

Nel nuovo studio, pubblicato lunedì sulla rivista Nature Sustainability, il team ha scoperto che i polimeri non solo possono rompersi nell’ambiente, ma anche diventare “sostanzialmente più tossici” quando lo fanno.

Il team si è concentrato sui ritardanti di fiamma bromurati polimerici o sui polibfrs, che sono ampiamente utilizzati in elettronica per ridurre il rischio di incendio. Sono stati commercializzati come alternative più sicure ai ritardanti di fiamma trovati per comportare rischi ambientali e sanitari.

“Come uno dei pochissimi rapporti che esplorano gli impatti ambientali dei BFR polimerici, il nostro lavoro mostra chiaramente che ci sono rischi ambientali associati a questi polimeri e il loro uso dovrebbe essere adeguatamente valutato e regolato”, ha affermato Da Chen, chimico ambientale presso l’Università di Jinan in Cina che ha guidato lo studio.

Chen paragonò i polimeri a un cavallo di Troia che trasportava sostanze chimiche dannose all’interno di un guscio apparentemente innocuo.

Più di 20 anni fa, i ricercatori hanno sollevato preoccupazioni per ritardanti di fiamma bromurati “non polimerici”, sostanze con semplici strutture chimiche, che sono state ampiamente utilizzate per ridurre il rischio di incendio in numerosi prodotti di consumo e industriali, dall’elettronica e dai televisori all’insulazione di schiume e altri materiali da costruzione. All’epoca, c’erano poche informazioni sulla tossicità dei decine di ritardanti di fiamma bromurati in commercio nonostante la loro crescente contaminazione di aria, suolo e corsi d’acqua e accumulo in persone e specie di fauna selvatica dalle aquile calve ai primati in via di estinzione.

Da allora, gli scienziati indipendenti hanno scoperto che i ritardanti di fiamma bromurati non polimerici causano diversi problemi di salute, inclusi danni riproduttivi, ormonali e neurosvive, ridotto il QI e un aumento del rischio di morire dal cancro.

Le versioni polimeriche sono emerse per sostituire i ritardanti di fiamma bromurati che erano stati vietati o gradualmente eliminati sulla scia di una ricchezza di ricerche sulla loro ubiquità e tossicità.

Notando che la produzione di PolyBRF probabilmente continuerà ad espandersi man mano che le versioni più semplici sono regolate, Chen e il suo collega hanno cercato di testare l’affermazione che è improbabile che si tratti di rischi.

Il team ha raccolto campioni ambientali da impianti di riciclaggio dei rifiuti elettronici nel sud della Cina e da case e ambienti esterni a circa un miglio e a distanze di oltre 30 miglia di distanza. Per determinare se i polibfrs si sono rotti in molecole più piccole, hanno sviluppato un nuovo metodo di screening per analizzare i campioni di terreno, polvere e aria che hanno raccolto e ciò che è rimasto dopo aver sottoposto i polimeri a trattamenti di laboratorio progettati per simulare le condizioni del mondo reale che potrebbero farli degradare nell’ambiente.

Lo screening ha rilevato 76 componenti di poliBRF lasciati alle spalle quando si rompono che il team si è identificato attraverso l’analisi strutturale. Ha inoltre identificato più di 200 altri che richiederanno ulteriori analisi per identificare.

Una batteria di test tossicologici nel pesce zebra, un organismo modello standard per tali test, ha mostrato che le molecole più piccole lasciate dalla rottura dei polimeri hanno causato molteplici problemi di sviluppo a basse concentrazioni, tra cui spine curve, dimensioni degli occhi più piccole, cardiaci anormali e problemi di apprendimento e memoria. Ulteriori analisi hanno suggerito che le molecole più piccole probabilmente mediavano questi difetti di sviluppo interrompendo una via metabolica chiave.

I risultati mostrano che i polibfr non si possono più essere sicuri per la salute ambientale o umana, ha affermato Chen. Ma, ha aggiunto, sono necessari ulteriori studi da altre regioni del mondo per fornire dati scientifici sufficienti a supporto della gestione e delle normative chimiche.

Niente più giro gratuito

Lo studio mostra che “i grandi polimeri, che ci viene detto di non rompersi, lo fanno!”, Ha detto la tossicologa Linda Birnbaum, ex direttore del National Institute of Environmental Health Sciences. Birnbaum non è coautore ma è stato ringraziato per “commenti inestimabili” sul giornale.

“Avevo attraversato una versione precedente del giornale più di un anno fa e ho pensato che fosse piuttosto sorprendente in quel momento”, ha detto. “Lo faccio ancora.”

Alcune molecole identificate dai ricercatori sono abbastanza piccole da essere assorbite dal corpo, ha detto Birnbaum. “Mentre il polimero può essere” più sicuro “, si rompe e quei prodotti possono essere chiaramente tossici.”

Un portavoce della North American Flame Retardant Alliance ha affermato che l’industria ha fatto passi da gigante nello sviluppo di chimici più sicuri e più rispettosi dell’ambiente come i polibfrs. “Il rapporto non ha riconosciuto adeguatamente questi progressi rispetto alle tecnologie legacy e l’impegno del settore per il miglioramento continuo”, ha affermato.

Ha anche osservato che l’industria aderisce alle linee guida statunitensi ed europee per l’uso di ritardanti di fiamma e aggiorna le sue pratiche per allinearsi con gli ultimi risultati scientifici e i requisiti normativi. “Le implicazioni del rapporto secondo cui l’industria non è adeguatamente regolata sono infondate e fuorvianti”, ha affermato.

I ritardanti di fiamma di piccole molecole operano in un rigoroso quadro normativo, ha affermato la coautrice Arlene Blum, direttore esecutivo del Green Science Policy Institute. “Tuttavia, molecole più grandi, come quelle studiate nell’articolo, non sono regolate dall’EPA o nell’UE, e questo è un problema perché durante il loro ciclo di vita, produzione, uso e fine della vita, le piccole molecole dannose possono essere presenti senza alcuna regolamentazione.”

Ecco perché Chen, incoraggiato da Blum, ha intrapreso questo sforzo scoraggiante. Erano preoccupati che i polimeri – che fossero esenti ai sensi della legge sul controllo delle sostanze tossiche degli Stati Uniti e dalla registrazione, dalla valutazione, dall’autorizzazione e dalla restrizione dell’UE, ma non siano così innocui come ipotizzati.

“Questo è davvero uno studio approfondito che ha impiegato sette anni dall’idea alla pubblicazione”, ha detto Blum, che ha elogiato Chen e il suo team per aver seguito una suite così completa di esperimenti e analisi.

“Sappiamo che le piccole molecole sono dannose”, ha detto Blum, che ha lavorato a lungo per ridurre le esposizioni alle sostanze chimiche tossiche. Puoi metterli insieme e dire che non sono dannosi, ha detto, ma le grandi molecole sono molto difficili da studiare.

“Pochissime persone fanno quel lavoro”, ha detto. Ma quando lo fanno, scoprono che le grandi molecole non sono sempre al sicuro perché possono crollare, producendo piccole molecole dannose.

La casa da asporto del documento è che i polimeri devono essere regolati negli Stati Uniti e nell’UE, che si tratti di ritardanti di fiamma polimerica o PFA polimerici, ha detto Blum, riferendosi ai “prodotti chimici per sempre” che sono stati rilevati nell’aria e dall’approvvigionamento di acqua potabile in tutto il mondo. “Non dovrebbero ricevere un giro gratuito, perché questa è la direzione in cui l’industria chimica si sta muovendo.”

Quando queste sostanze chimiche entrano nell’ambiente, Blum disse: “Si attaccano e sono dannosi”.