Aufgrund der großen Anzahl von 4730 Verbindungen (OECD 2018) [1], die dem Spektrum der per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS) zugeordnet werden, ist die vollständige Erfassung dieser Substanzgruppe durch analytische Methoden schwierig. PFAS sind nach aktueller OECD Definition von 2021 fluorierte Stoffe, die mindestens ein vollständig fluoriertes Methyl- (-CF3) oder Methylen-Kohlenstoffatom(-CF2-) (ohne daran gebundenes H/Cl/Br/IAtom) enthalten. [2]. Nach heutigen Kenntnisstand müssen wir von bis zu 10.000 Verbindungen ausgehen. Die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft (LAWA) hat 2017 für 13 PFAS-Verbindungen die Bewertungsgrundlage geschaffen [3]. Für die Bestimmung von Einzelstoffen existieren bereits seit einigen Jahren vom Deutschen Institut für Normung (DIN) Normen für unterschiedliche Matrizes [4] [5] [6]. Jedoch sind heute gerade mal weniger als 1 Prozent aller PFAS-Verbindungen über diese Einzelstoffanalytik zugängig. Der größte Anteil der polyfluorierten Verbindungen, die zu den Vorläuferverbindungen zählen, ist mit der reinen Einzelstoffanalytik nicht bestimmbar. Nach dem TOP-Assay-Verfahren von Houtz und Sedlak aus dem Jahr 2012 können durch eine alkalische Oxidation mit Peroxodisulfat bei Temperaturen von 85 ËÌC (+/- 3 ËÌC) diese Vorläuferverbindungen in bestimmbare Perfluorcarbonsäuren (PFCA) umgewandelt werden [7]. Durch eine Gehaltsbestimmung der PFCA vor und nach Oxidation kann der Gehalt an Vorläuferverbindungen (semi-)quantifiziert werden. Eine Potentialabschätzung der nachbildbaren PFCA aus Vorläuferverbindungen könnte für eine weitergehende Bewertung von Schadenfällen für den Wirkungspfad Boden - Grundwasser hilfreich sein. TOP (â ÌPFCA) = ((â Ì PFCA oxidiertes Aliquot M2 -â Ì PFCA unbehandeltes Aliquot M1) [Ìg/l]) [7] Im Rahmen des Projektes sollten die Grundlagen geschaffen werden, um das TOP-AssayVerfahren für die Bestimmung von PFAS in Bodeneluaten zu normen. Hierfür wurde eine Standardarbeitsanweisung geschrieben, eine Robustheitsstudie und eine Vergleichsuntersuchung mit elf Laboren durchgeführt. Der Normenentwurf wird unter den Kennzeichen DIN 3608:2022-03 beim DIN geführt [8]. Durch die Normung sind in unterschiedlichen Laboren vergleichbare Ergebnisse wahrscheinlicher. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "SumPFAS - Neuen Per- und Polyfluorierten Stoffen auf der Spur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Die Stoffgruppe der per- und polyfluorierten Chemikalien (PFAS) umfasst mehr als 4000 Stoffe. Langkettige PFC werden aufgrund ihrer besonders besorgniserregenden Eigenschaften bereits weitestgehend durch Alternativen ersetzt. Diese Alternativstoffe sind meist PFC mit kürzeren Kohlenstoffketten. Kurzkettige PFC werden in der Natur nicht abgebaut und sind durch eine hohe Mobilität in Boden und Wasser gekennzeichnet. Funde in Grundwasser und Trinkwasser sind in Deutschland bereits aufgetreten, so dass die Stoffe ebenfalls von Besorgnis sind. Vermehrt werden jedoch beispielsweise auch per- und polyfluorierte Ether und zyklische PFC eingesetzt. Es ist davon auszugehen, dass auch diese Stoffe durch extreme Persistenz gekennzeichnet sind und sich in der Umwelt verteilen und in verschiedenen Medien anreichern.
Laufende Untersuchungen zeigen, dass Flüsse bereits flächendeckend mit perfluorierten Verbindungen verschmutzt sind. Die Daten geben jedoch nur einen Teil der Belastungen wieder. Messmethoden für einzelne polyfluorierte Verbindungen fehlen weitgehend. Die Situation wird sich angesichts von über 3.500 registrierten polyfluorierten Verbindungen mit möglicher Marktrelevanz auf absehbare Zeit nicht verbessern. Daher hat UBA eine innovative summarische Methode entwickeln lassen, um die Gesamtbelastung von Schwebstoffen mit PFAS zu quantifizieren.
Konkret sollen in dem REFOPLAN Projekt Schwebstoffproben der Bundesländer aus dem nationalen Messnetz für das Trendmonitoring genutzt und zu einem zentralen Labor (Fraunhofer IME) transportiert werden, um dort flächenrepräsentative PFAS Daten ermitteln zu lassen. Zeitreihen der Umweltprobenbank des Bundes flankieren die aktuellen Proben der Länder, und ergänzen das flächenhafte Bild der PFAS Gesamtbelastung mit historischen Trends. Die Anwendung auf Proben des Messnetzes der Länder wird es ermöglichen, ein repräsentatives Bild der Verunreinigung der Flüsse mit per- und polyfluorierten Verbindungen zu erstellen. Darüber hinaus lassen sich gegebenenfalls sich auf diese Art und Weise Quellen aus Produktion und Verwendung sichtbar machen. Den Ländern fehlen die erforderlichen Expertisen und Ressourcen, um im Rahmen einer Studie die für UBA entwickelte Methode anzuwenden.. Die Daten sind für die Umsetzung der WRRL, der MSRL, den Schutz von Grund- und Trinkwasser, die REACH Regelungen sowie die Erarbeitung der UBA PFAS Strategie und der nationalen Gewässerschutzstrategie dringend erforderlich.
Dieses Projekt soll das UBA bei der Dringlichkeit einer Ausgestaltung gesetzlicher Regelungen für weitere PFAS unterstützen und die Wahl von sinnvollen Risikomanagementmaßnahmen (z.B. Zulassung oder Beschränkung) ermöglichen.
Das Projekt "Überprüfung der Robustheit und Durchführung einer Ringuntersuchung zur Quantifizierung von PFC-Vorläufersubstanzen in Bodeneluaten mittels der Methode 'Total Oxidizable Precursor (TOP-Assay)' für den Pfad Boden-Grundwasser der BBodSchV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von eurofins Umwelt West GmbH durchgeführt. In den Themengruppen, die zur Vorbereitung der Novellierung der Bundes Bodenschutz- und Altlastenverordnung eingerichtet wurden (Stand Mai 2017 - Entwurf einer Verordnung zur Einführung einer Ersatzbauverordnung , zur Neufassung der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung und zur Änderung der Deponieverordnung und der Gewerbeabfallverordnung), wurde darauf hingewiesen, dass weitere prioritäre Schadstoffe für die Ableitung von Vorsorge-, Prüf- und Maßnahmenwerten aufzunehmen sind. Das tangiert insbesondere die PFC (per- und polyfluorierten Chemikalien), die für die Novellierung im Pfad 'Boden-Grundwasser' nur für 7 Einzel-verbindungen Prüfwerte enthält. Bislang werden vorwiegend Perfluorcarbon- und Perfluorsulfonsäuren in Umweltmedien (DIN 38407-42:2011-03 für Wasser und DIN 38414-14:2011-08 für Schlamm und Sedimente) analytisch identifiziert und quantifiziert. Aufgrund der Vielzahl von möglichen Vorläuferverbindungen ist eine Einzelanalytik dieser Stoffe nicht zielführend. Beim TOP-Assay (Total oxidysing precursor) werden Vorläufersubstanzen zu den persistenten Perfluorcarbon- und Sulfonsäuren oxidiert. Damit können Aussagen über die Anwesenheit bzw. Abwesenheit von Vorläufersubstanzen in Böden getroffen werden. Beim TOP-Assay wird der Abbau der Vorläufersubstanzen durch Oxidation in-vitro beschleunigt. Ziel des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens ist es, durch die Auswertung vorhandener Untersuchungen sowie Überprüfung der Robustheit und Durchführung einer Ringuntersuchung für den TOP-Assay im Pfad 'Boden-Grundwasser' zu entwickeln und für die DIN/ISO-Normung vorzulegen.