Aktuelle Fragen rund um PFAS: Interview mit Experte Dr. Ian Ross

Wo sehen Sie zukünftig den größten Hand­lungs­be­darf im Umgang mit PFAS?

Ross: Eine wichtige Maßnahme sollte die sofortige Einschrän­kung von nicht-wesent­li­chen Verwen­dun­gen wie z. B. Kosmetika, Spülmittel, Autowachse oder Toilet­ten­pa­pier sein. Entschei­dend ist der Fokus auf gewerbliche und häusliche Verwen­dun­gen, die zu Einlei­tun­gen in Kläranlagen führen. Dieser würde dazu beitragen, eine Konzen­tra­tion von PFAS in Klär­schläm­men und ihre Ausbringung als Düngemittel auf Nutz­pflan­zen zu verhindern. So würde auch die Gefahr reduziert, dass PFAS in Milch­pro­dukte gelangen.
Hand­lungs­be­darf besteht auch im Nachweis von PFAS. Es wäre wichtig, Non-Target-Analysen durch­zu­füh­ren, mit denen PFAS-Konzen­tra­tio­nen umfassend bewertet werden können, im Gegensatz zur Verwendung einer Liste von nur 120 Ziel­ver­bin­dun­gen. Es gibt potenziell Tausende von PFAS, für deren Nachweis mehrere Non-Target-Analy­se­me­tho­den zur Verfügung stehen. 

Gehen die euro­päi­schen Vorschrif­ten zur PFAS-Problematik Ihrer Meinung nach in die richtige Richtung?  

Ross: Die euro­päi­schen Vorschrif­ten gehen in die richtige Richtung, da sie Beschrän­kun­gen für Produkte, die PFAS enthalten, auf der Grundlage der wesent­li­chen Verwendung kombinieren. Es gibt auch Vorschrif­ten, die sich auf die Summe aller im Wasser nach­ge­wie­se­nen PFAS konzen­trie­ren, die unter 0,5 Mikrogramm pro Liter liegen sollte. Dabei ist eine Kombination chemischer Analys­e­in­stru­mente wahr­schein­lich am effek­tivs­ten und wirt­schaft­lichs­ten, wenn sie in einer logischen Reihenfolge zum Screening und zur Iden­ti­fi­zie­rung von PFAS eingesetzt werden. Es existiert ein breites Spektrum an PFAS mit unter­schied­li­chen physi­ka­li­schen und chemischen Eigen­schaf­ten. Einige davon sind extrem giftig und andere werden dagegen als Thera­peu­tika eingesetzt. Daher müssen einzelne PFAS unter Berück­sich­ti­gung ihrer bekannten Eigen­schaf­ten bewertet und reguliert werden. 

Was halten Sie von Restrik­tio­nen bei der Verwendung von PFAS?  

Ross: Wenn ein wesent­li­cher Bedarf an PFAS besteht, es keine wirksamen Alter­na­ti­ven gibt und sie nicht dispersiv eingesetzt werden (z. B. als Feuer­lösch­schaum), dann stellt sich die Frage nach Beschrän­kun­gen, bis Alter­na­ti­ven gefunden wurden. Wenn die Alter­na­ti­ven jedoch auch extrem persistent sind, wie z. B. Siloxane, ist es ratsam, sie zu vermeiden. Das Konzept des wesent­li­chen Verwen­dungs­zwecks ist entschei­dend für die Anwendung von PFAS-Beschrän­kun­gen, wobei mehrere Verwen­dungs­zwe­cke mögli­cher­weise nur begrenzte Auswir­kun­gen auf die Umwelt haben. Wenn jedoch die Hersteller von PFAS für die Lebens­zyklus­kos­ten ihrer Produkte verant­wort­lich gemacht werden, könnte dies einen Inno­va­ti­ons­an­reiz für den Wechsel zu weniger toxischen, biologisch abbaubaren und natürlichen Alter­na­ti­ven darstellen. Viele Produkte enthalten PFAS, obwohl es glaub­wür­dige Alter­na­ti­ven gibt, z. B. wasser­dichte Stoffe für den Außen­be­reich, die mit natürlichen Wachsen hergestellt werden.

Wie sieht es mit konta­mi­nier­tem Boden aus? Gibt es erschwing­li­che Methoden zur Behandlung von PFAS-belastetem Boden? 

Ross: Für den Umgang mit PFAS-belasteten Böden gibt es verschie­dene Sanie­rungs­tech­no­lo­gien. Dazu gehören thermische Verfahren, die viel­ver­spre­chend, aber teuer sind, und Luft­e­mis­sio­nen, die anhand von chemischen Non-Target-Analysen sorgfältig bewertet werden müssen. Die Boden­sta­bi­li­sie­rung kann ein prag­ma­ti­scher Ansatz sein, um die Auslaugung von PFAS aus Böden zu verhindern. Aber es gibt keine Lang­zeit­stu­dien, die zeigen, dass eine Reihe von PFAS über Jahre hinweg stabi­li­siert bleibt. Bodenwäsche kann ebenfalls angewandt werden. Jedoch wurden noch keine umfassenden Bewertungen des Spektrums von PFAS in Verbindung mit Böden durch­ge­führt, um den Erfolg zu bewerten. Die mit der Bodenwäsche verbundenen Wasser­auf­be­rei­tungs­tech­no­lo­gien müssen mögli­cher­weise mehrere Ansätze umfassen, um eine Reihe von PFAS zu behandeln.

Welche Ansätze gibt es derzeit für die Behandlung von PFAS-belastetem Wasser? 

Ross: Es gibt verschie­dene Methoden für die Behandlung eines breiten Spektrums an PFAS, wie z. B. die Nano­fil­tra­tion oder die Umkeh­ro­s­mose. Diese können teuer sein und führen zu konzen­trier­tem Abfall als Ausschuss, der dann behandelt werden muss, um die darin enthaltenen PFAS zu zerstören. Dies kann durch eine Reihe von Ansätzen in einer Behand­lungs­kette erreicht werden. Mehrere Wasser­auf­be­rei­tungs­tech­no­lo­gien sind in der Lage, eine bestimmte, aber potenziell begrenzte Anzahl von PFAS zu entfernen, z. B. Aktivkohle. Dagegen können Ionen­aus­tau­scher­harze eine breitere Palette von PFAS entfernen. Diese Arten von adsorptiven Behand­lungs­an­sät­zen wurden jedoch noch nicht auf das gesamte Spektrum der PFAS untersucht, welche voraus­sicht­lich durch Umkeh­ro­s­mose entfernt werden können.

Wie setzt sich CDM Smith auf dem Gebiet der PFAS ein? 

Ross: CDM Smith leistet mit über 60 finan­zier­ten Forschungs- und Entwick­lungs­pro­jek­ten an mehreren Fronten Pionier­ar­beit zur Unter­stüt­zung des PFAS-Managements. So waren wir beispiels­weise die ersten, die Kombi­na­tio­nen innovativer Tech­no­lo­gien wie die Schaum­frak­tio­nie­rung einsetzten, um eine Reihe von PFAS zu konzen­trie­ren, bevor sie durch elek­tro­che­mi­sche Oxidation zerstört werden. Weitere Behand­lungs­stränge mit Membran­fil­tra­tion, Schaum­frak­tio­nie­rung und zerstö­ren­der Behandlung mit hydro­ther­ma­len Alkalien (HALT) sind in der Entwicklung. Unsere technischen Mitarbeiter waren die ersten, die auf kommer­zi­el­ler Basis Non-Target-Methoden für Stand­ort­un­ter­su­chun­gen einsetzten und ein Verständnis für nicht-wässrige Festphasen (NAPS) von PFAS in Form von Flüs­sig­kris­tal­len entwi­ckel­ten, die im Inneren von Feuer­lösch­sys­te­men adsorbieren.

Wir haben vier vom US-Vertei­di­gungs­mi­nis­te­rium finanzierte Projekte, die sich auf die Auswir­kun­gen von PFAS auf Beto­no­ber­flä­chen konzen­trie­ren, Behand­lungs­an­sätze erforschen und die Gründe für die hohe PFAS-Belastung von Beto­no­ber­flä­chen untersuchen. Vor kurzem haben wir die PFAS charak­te­ri­siert, welche sich in Klär­schläm­men von Kläranlagen in den USA anreichern, und wir haben patentierte Ansätze entwickelt, um die regulierten PFAS durch einfache Anpassung der Klär­an­la­gen­ab­läufe zu entfernen und zu konzen­trie­ren. Andere Arbeiten umfassen die Suche nach PFAS-Quellen unter Verwendung mehrerer unterschie­dlicher Analys­e­in­stru­mente, um PFAS zu iden­ti­fi­zie­ren.