Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind eine große Familie von Chemikalien, die Kohlenstoff, Fluor und andere Elemente enthalten. In der Vergangenheit bezeichnete die Industrie diese Chemikalien als perfluorierte Verbindungen oder PFC. Da dieses Akronym jedoch auch auf perfluorierte Kohlenstoffe verweist, ist es als Begriff für PFAS-Verbindungen aus der Mode gekommen. Während Perfluoroctansulfonat (PFOS) und Perfluoroctansäure (PFOA) die am häufigsten diskutierten Formen sind, ist PFAS eine unglaublich breite Klasse, die viele Tausende von Varianten umfasst.
Was haben diese verschiedenen Substanzen gemeinsam? Alle PFAS-Verbindungen enthalten eine Kette von Kohlenstoffatomen, die an Fluoratome gebunden sind, aber die genaue Anzahl der Atome variiert je nach der spezifischen Chemikalie. In Perfluoralkylsubstanzen beispielsweise sind alle Kohlenstoffe außer dem letzten in der Kette an Fluoratome gebunden. Für Polyfluoralkylsubstanzen hingegen ist mindestens eines (aber nicht alle) der Kohlenstoffe in der Kette an Fluoratome gebunden. Die Anzahl der Kohlenstoffatome, die in der perfluorierten Kette einer Verbindung enthalten sind, unterscheidet sie entweder als langkettige PFAS (sieben oder mehr Kohlenstoffatome) oder kurzkettige PFAS (weniger als sieben Atome). [1]
Ein weiteres wichtiges Merkmal von PFAS ist, dass es sich um künstliche fluorierte Verbindungen handelt, die nicht natürlich in der Umwelt vorkommen. Ihre Produktion begann erstmals in den 1940er Jahren hauptsächlich für industrielle Anwendungen wie Additive zu Beschichtungen, aber ihre Verwendung wurde bald auf Feuerlöschschäume und schließlich auf Alltagsgegenstände wie Antihaft-Kochgeschirr und Kosmetika ausgeweitet. Als PFAS immer beliebter wurden, wuchsen die Bedenken hinsichtlich ihrer potenziellen Auswirkungen auf Menschen, Wildtiere und den Planeten.
Das Problem von PFAS in der Umwelt
PFAS sind bekanntlich stabil – und das schafft ernsthafte Probleme für die öffentliche Gesundheit, wenn sie ihren beabsichtigten Anwendungen entkommen. Ihre extreme chemische Stabilität und geringe Flüchtigkeit machen PFAS in der Umwelt sehr persistent und mobil sowohl in der Atmosphäre als auch in großen Gewässern. Infolgedessen werden sie als „ewige Chemikalien“ bezeichnet; Substanzen, die sich nicht abbauen oder leicht eindämmen lassen und sich in Ökosystemen und unserem Körper mit potenziell toxischen Ergebnissen ansammeln.
Forscher haben überzeugende Beweise dafür gefunden, dass hohe Konzentrationen von PFAS im menschlichen und tierischen Körper mit einer Vielzahl von gesundheitlichen Problemen verbunden sind; von Entwicklungsproblemen bei Kindern bis hin zu beeinträchtigter endokriner Funktion und erhöhtem Risiko für bestimmte Krebsarten. [2] Im Allgemeinen sind langkettige PFAS akuter toxisch, obwohl auch bei kurzkettigen Varianten potenziell schädliche Zellveränderungen nachgewiesen wurden. [3] Eine Überakkumulation von PFAS in Wasser, Luft und Boden kann ebenso schädliche Auswirkungen auf Flora und Fauna haben, die Jahrzehnte, wenn nicht sogar länger, andauern. [4] Vor diesem Hintergrund haben Regierungen und internationale Umweltbehörden schrittweise Beschränkungen für die Produktion und Verwendung von ewigen Chemikalien eingeführt, mit dem Ziel, die Gesellschaft schließlich PFAS-frei zu machen – und dieser Trend zeigt keine Anzeichen einer Verlangsamung.
Wie sehen Aufsichtsbehörden PFAS?
PFOA und PFOS wurden im Rahmen des Stockholmer Übereinkommens über persistente organische Schadstoffe (POPs) aufgeführt und sind infolgedessen im Rahmen der EU-POP-Verordnung eingeschränkt. Eine weitere, weniger weit verbreitete Untergruppe – Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS), ihre Salze und PFHxS-verwandte Verbindungen – sind ebenfalls im POP-Verordnungsanhang I aufgeführt, was einer ähnlichen Beschränkung entspricht, die in Anhang A des Stockholmer Übereinkommens vom Juni 2022 dargelegt ist. [5] Zusätzlich zu den oben aufgeführten Stoffgruppen sind C9-C14-PFCAs derzeit auf dem EU-Markt verboten oder eingeschränkt. [6]
Über 10.000 Substanzen werden derzeit gemäß der aktualisierten REACH-Gesetzgebung der ECHA überprüft, wobei ein wichtiger neuer Leitfaden – einschließlich eines universellen PFAS-Beschränkungsvorschlags – voraussichtlich bis Ende 2026 veröffentlicht wird. [7] Weitere Informationen zum Beschränkungsprozess finden Sie in der neuen Chemikaliendatenbank der ECHA. [8]
Unabhängig von den Untersuchungen der EU überwacht und beschränkt UK REACH in ähnlicher Weise die Verwendung spezifischer PFAS, während andere verwandte britische Gesetze Abwasserwirtschaftsunternehmen und industrielle Verarbeiter verpflichten, den Gehalt an PFAS-Verunreinigungen zu überwachen und zu verwalten. [9],[10]
Was sind die wichtigsten PFAS-Verbindungen, die im Wasser gefunden werden?
Industrielles und kommunales Abwasser kann eine Vielzahl von Schadstoffen enthalten, die nicht nur ein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen, sondern auch die Ökologie der Flüsse, Bäche, Seen und Grundwasserspiegel beeinträchtigen, in die sie schließlich fließen. Es gibt Hunderte von verschiedenen PFAS-Verbindungen, die dann in die Trinkwasserversorgung gelangen können, aber die unten aufgeführte Gruppe gilt als Hauptverdächtige für die PFAS-Behandlung. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Liste nicht erschöpfend ist und dass die genauen Behandlungsanforderungen zwischen einzelnen Trinkwasseraufbereitungs-, Industrieabwasserbehandlungs– und Bodensanierungsprojekten variieren.
Nein | Akronym(e) | Beschreibung |
1 | PFBA | Perfluorbutansäure |
2 | PFPeA | Perfluorpentansäure |
3 | PFHxA | Perfluorhexansäure |
4 | PFHpA | Perfluorheptansäure |
5 | PFOA | Perfluoroctansäure – linear und verzweigt |
6 | PFNA | Perfluornonansäure |
7 | PFDA | Perfluordecansäure |
8 | PFUnA; PFUdA; PFUnDA | Perfluorundecansäure |
9 | PFDoA; PFDoDA | Perfluordodecansäure |
10 | PFTrDA;PFTriA | Perfluortridecansäure |
11 | PFTeA; PFTeDA | Perfluortetradecansäure |
12 | PFHxDA | Perfluorhexadecansäure |
13 | PFODA | Perfluorooctadecansäure |
14 | PFBS | Perfluorbutansulfonsäure |
15 | PFPeS | Perfluorpentansulfonsäure |
16 | PFHxS | Perfluorhexansulfonsäure – linear und verzweigt |
17 | PFHpS | Perfluorheptansulfonsäure |
18 | PFOS | Perfluoroctansulfonsäure – linear und verzweigt |
19 | PFNS | Perfluornonansulfonsäure |
20 | PFDS | Perfluordecansulfonsäure |
21 | PFUnDS | Perfluorundecansulfonsäure |
22 | PFDoS; PFDoDS | Perfluordecansulfonsäure |
23 | HFPO-DA (Gen-X) | Hexafluorpropylenoxid-Dimer-Säure oder Perfluor-2-Propoxypropansäure – (FRD 903) |
24 | HFPO-TA | Hexafluorpropylenoxid-Trimer-Säure |
25 | DONA:ADONA | 4,8-Dioxa-3H-Perfluornonansäure |
26 | PFMOPrA | Perfluor-3-Methoxypropansäure |
27 | NFDHA | Perfluor-3,6-Dioxaheptansäure |
28 | PFMOBA | Perfluor-4-Methoxybutansäure |
29 | PFECHS | Perfluorethylcyclohexansulfonat |
30 | 3:3 FTCA | 3-Perfluorpropylpropansäure |
31 | 5:3 FTCA | 5:3 Fluorotelomer-Carbonsäure |
32 | 7:3 FTCA | 2H,2H,3H,3H-Perfluordecansäure |
33 | PFEESA | Perfluor(2-Ethoxyethan)sulfonsäure |
34 | 6:2 Cl-PFESA;9Cl-PF3ONS | 6:2 chloriertes Polyfluoralkylethersulfonat |
35 | 8:2 Cl-PFESA;11Cl-PF3OUdS | 11-Chloreicosafluor-3-oxaundecan-1-sulfonsäure |
36 | 4:2 FTSA; 4:2 FTS | 4:2 Fluorotelomer-Sulfonsäure |
37 | 6:2 FTSA; 6:2 FTS | 6:2 Fluorotelomer-Sulfonsäure |
38 | 8:2 FTSA; 8:2 FTS | 8:2 Fluorotelomer-Sulfonsäure |
39 | FBSA; PFBSA | Perfluorbutansulfonamid |
40 | FHxSA | Perfluorhexansulfonamid |
41 | FOSA (PFOSA) | Perfluoroctansulfonaminde – Linear und verzweigt |
42 | MeFOSA; N-MeFOSA | N-Methylperfluoroctansulfonamid – Linear und verzweigt |
43 | EtFOSA; N-EtFOSA | N-Ethylperfluoroctansulfonamid – Linear und verzweigt |
44 | MeFOSE | N-Methylperfluoroctansulfonamidoethanol |
45 | EtFOSE | N-Ethyl-N-(2-Hydroxyethyl)-Perfluoroctansulfonamid |
46 | NMeFOSAA; MeFOSAA; MePFOSAA | 2-(N-Methylperfluoroctansulfonamido) Essigsäure |
47 | NEtFOSAA; EtFOSAA; EtPFOSAA | N-Ethylperfluoroctansulfonamidoessigsäure |
48 | MePFBSA | N-Methylperfluor-n-butansulfonamid |
49 | MePFBSAA | N-Methylperfluor-n-butansulfonylamidessigsäure |
50 | PFTrDS | Perfluortridecansulfonsäure |
51 | 10:2 FTS | 10:2 Fluorotelomer-Sulfonsäure |
52 | 6:2 diPAP | 6:2 Fluorotelomerphosphatdiester |
53 | 6:2/8:2 diPAP | 6:2/8:2 Fluorotelomerphosphatdiester |
54 | 8:2 diPAP | 8:2 Fluorotelomerphosphatdiester |
Wie kann Chemviron Sie bei der Bewältigung der PFAS-Entfernung unterstützen?
Mit seinen starken Adsorptions-, Reinigungs- und Recyclingeigenschaften ist Aktivkohle eine der besten Strategien zur Bekämpfung der PFAS-Kontamination in einer Reihe von Wasserquellen. Für eine optimale Wirksamkeit muss der Kohlenstoffbehandlungsansatz auf die spezifische Art von PFAS-Verunreinigungen, deren Konzentrationsbereich und das endgültige Behandlungsziel basierend auf lokalen Vorschriften und international vereinbarten Grenzwerten zugeschnitten sein. Chemviron nutzt mehr als 80 Jahre technische Exzellenz und bietet Ihnen die Lösungen und das technische Fachwissen, die erforderlich sind, um häufig vorkommende PFAS-Verbindungen effizient und effektiv zu entfernen.
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[1] Li, H., Dong, Q., Zhang, M., Gong, T., Zan, R., & Wang, W. (2023). Transport behavior difference and transport model of long- and short-chain per- and polyfluoroalkyl substances in underground environmental media: A review.. Environmental pollution, 121579 . https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.121579.
[2] Sunderland, E., Hu, X., Dassuncao, C., Tokranov, A., Wagner, C., & Allen, J. (2018). A Review of the Pathways of Human Exposure to Poly- and Perfluoroalkyl Substances (PFASs) and Present Understanding of Health Effects. Journal of exposure science & environmental epidemiology, 29, 131 – 147. https://doi.org/10.1038/s41370-018-0094-1.
[3] Ateia, M., Maroli, A., Tharayil, N., & Karanfil, T. (2019). The overlooked short- and ultrashort-chain poly- and perfluorinated substances: A review.. Chemosphere, 220, 866-882 . https://doi.org/10.1016/J.CHEMOSPHERE.2018.12.186.
[4] Evich, M., Davis, M., McCord, J., Acrey, B., Awkerman, J., Knappe, D., Lindstrom, A., Speth, T., Tebes-Stevens, C., Strynar, M., Wang, Z., Weber, E., Henderson, W., & Washington, J. (2022). Per- and polyfluoroalkyl substances in the environment. Science, 375. https://doi.org/10.1126/science.abg9065.
[5] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=OJ:JOL_2023_198_R_0004
[6] https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2021/1297/oj
[7] https://echa.europa.eu/-/echa-announces-timeline-for-pfas-restriction-evaluation
[8] https://echa.europa.eu/registry-of-restriction-intentions/-/dislist/details/0b0236e18663449b
[9] https://www.dwi.gov.uk/pfas-and-forever-chemicals/
[10] https://www.gov.uk/government/publications/interim-position-statement-on-the-approach-to-pmt-concept-to-support-uk-reach-risk-management-of-pfas/interim-approach-to-the-pmt-concept-to-support-uk-reach-risk-management-of-pfas