Kemikalier som införts för att skydda vår ozonskikt har haft den oavsiktliga konsekvensen att stora mängder av en potentiellt giftig ”evig kemikalie” spridits över hela världen, visar en ny studie.
Atmosfärsforskare, ledda av forskare vid Lancaster University, har för första gången beräknat att CFC-ersättningskemikalier och anestesimedel ligger bakom cirka en tredjedel av en miljon ton (335 500) av en beständig evig kemikalie som kallas trifluorättiksyra (TFA) som deponeras från atmosfären över jordens yta mellan åren 2000 och 2022.
Ökande miljöbelastning av TFA
Och mängden TFA som kommer in i miljön från dessa källor fortsätter att öka, eftersom vissa av dessa CFC-ersättningsämnen överlever i årtionden i vår atmosfär, med en beräknad årlig toppproduktion av TFA från dessa källor någonstans mellan 2025 och 2100.
Forskarna bakom den nya studien, som publicerades i tidskriften Geophysical Research Letters, använde sig av modellering av ”kemikalietransport”, som simulerar hur kemikalier rör sig och förändras i atmosfären.
Deras modell kvantifierade TFA-föroreningar som skapas genom nedbrytningen i atmosfären av klorfluorkolväten (HCFC) och fluorkolväten (HFC), som används i kyl- och frysanläggningar, samt kemikalier som används som inhalationsbedövningsmedel.
Även om dessa kemikalier (kända som F-gaser) fasas ut (enligt Montrealprotokollet och det senare Kigali-tillägget) ökar deras förekomst i atmosfären fortfarande.
TFA tillhör en klass av konstgjorda kemikalier som kallas per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS). Denna grupp kemikalier kallas ofta för eviga kemikalier eftersom de inte bryts ned lätt och kvarstår i miljön under lång tid.
Osäkra hälso- och ekologiska risker
Den vetenskapliga förståelsen av TFA utvecklas fortfarande. Europeiska kemikaliemyndigheten klassificerar TFA som skadligt för vattenlevande organismer. TFA har påvisats i människors blod och urin, och den tyska federala kemikaliebyrån föreslog nyligen att TFA skulle klassificeras som potentiellt giftigt för människors fortplantning.
Även om vissa myndigheter anser att den nuvarande halten av TFA i miljön ligger under nivåer som skulle kunna skada människor, har den potentiellt irreversibla ackumuleringen av TFA i miljön lett till krav på att ämnet ska klassificeras som ett hot mot planetens gränser.
”Vår studie visar att ersättningsämnen för CFC sannolikt är den dominerande källan till TFA i atmosfären”, säger Lucy Hart, forskare vid Lancaster University och huvudförfattare till studien.
”Detta belyser verkligen de bredare risker som måste beaktas i regleringen när man ersätter skadliga kemikalier som ozonnedbrytande CFC.”
Hur atmosfärsmodelleringen gjordes
Forskarna jämförde modellerad atmosfärisk TFA-produktion (från kemisk nedbrytning) och dess deposition på jordytan med observationsdata såsom arktiska iskärnor och regnvattenmätningar.
Forskarna försåg sin modell med information om hur mycket av källgaserna som finns i atmosfären och var de finns, med hjälp av mätningar från ett globalt övervakningsnätverk. Källgaserna reagerar med andra atmosfäriska komponenter och bryts ned för att producera TFA.
Modellen innehåller realistiska väderprocesser som beräknar hur det transporteras och deponeras. TFA kan sköljas bort från molnen genom regn eller deponeras direkt från luften till ytan.
Modelleringen visar att nästan all TFA som finns i Arktis, som ligger långt från kända utsläppskällor, kommer från CFC-ersättningskemikalier och belyser den utbredda karaktären av TFA-föroreningar.
”CFC-ersättningsämnen har lång livslängd och kan transporteras i atmosfären från utsläppsplatsen till avlägsna regioner som Arktis, där de kan brytas ned och bilda TFA”, säger Lucy Hart.
”Studier har visat på ökande TFA-nivåer i avlägsna arktiska iskärnor, och våra resultat ger det första slutgiltiga beviset på att praktiskt taget alla dessa avsättningar kan förklaras med dessa gaser.”
Den nya rollen för nästa generations köldmedier
Bortom polerna, i mellanbreddgraderna, stöder forskarnas modellering också bevisen för framväxten av HFO-1234yf, som används i bilars luftkonditioneringssystem, som en viktig och sannolikt växande källa till TFA i atmosfären.
”HFO är den senaste klassen av syntetiska köldmedier som marknadsförs som klimatvänliga alternativ till HFC”, säger professor Ryan Hossaini från Lancaster University och medförfattare till studien.
”Ett antal HFO är kända för att bilda TFA, och den ökande användningen av dessa kemikalier för bilars luftkonditionering i Europa och på andra håll ökar osäkerheten kring framtida nivåer av TFA i vår miljö.”
Krav på övervakning och reglering
”Det finns ett behov av att ta itu med TFA-föroreningar i miljön eftersom de är utbredda, mycket beständiga och nivåerna ökar”, säger professor Hossaini.
”De stigande nivåerna av TFA från F-gaser är slående. Även om användningen av HFC gradvis fasas ut kommer denna TFA-källa att finnas kvar i årtionden. Det finns ett akut behov av att förstå andra TFA-källor och att utvärdera TFA:s miljöpåverkan. Detta kräver en samordnad internationell insats, inklusive mer omfattande TFA-övervakning i Storbritannien och på andra håll”, säger han.
Professor Cris Halsall, direktör för Lancaster Environment Center och medförfattare, säger: ”Vi har generellt sett TFA som en nedbrytningsprodukt från användningen av några få fluorerade bekämpningsmedel, men det är tydligt att TFA (en mycket långlivad kemikalie i miljön) uppstår från användningen och nedbrytningen av en mycket bred grupp av organofluorkemikalier, inklusive köldmedier, lösningsmedel, läkemedel och PFAS-gruppen i allmänhet.”
Medförfattaren Dr Stefan Reimann, vars forskargrupp i Schweiz noggrant övervakar förekomsten av TFA-bildande F-gaser i atmosfären, sade: ”I alla regioner där TFA-mätningar finns tillgängliga framträder en enhetlig bild av ökande koncentrationer i atmosfären och deposition på jordytan.
”Denna studie är enastående, eftersom den för första gången kombinerar alla viktiga källor till TFA i atmosfären och har ett globalt fokus. Med den ökande användningen av HFO kommer ackumuleringen av TFA i vattendrag potentiellt att öka, vilket gör långsiktig övervakning nödvändig.”
Publikationsuppgifter
Ökning av produktionen och miljödepositionen av trifluorättiksyra på grund av långlivade CFC-ersättningar och anestesimedel, Geophysical Research Letters (2026). DOI: 10.1029/2025GL119216
