Nachweis von PFAS in Umweltproben über zerstörungsfreie Analytik mittels F-XANES Spektroskopie oder Flüssigextraktion und EOF Summenparameteranalytik
Quelle: BAM, Fachbereich Schadstofftransfer und Umwelttechnologien
Per- und polyfluoralkylierte Substanzen (PFAS) tragen in den letzten 20 Jahren zunehmend zu der globalen Umweltverschmutzung bei. In den letzten Jahrzehnten haben einerseits die zunehmende Produktion, der steigende Verbrauch als auch die zunehmende Entsorgung zu einer größeren Verbreitung von PFAS in der Umwelt geführt, was zu einem stetigen Anstieg der gemeldeten kontaminierten Standorte weltweit geführt hat. Aufgrund der geltenden Vorschriften und Beschränkungen für die Produktion von PFAS mit einer Kettenlänge von mehr als acht Kohlenstoffatomen, haben die industriellen Anbieter ihre Produktion auf kurzkettige, weniger persistenten, aber immer noch gefährlichen Alternativen umgestellt. Angesichts der enormen Entwicklung und Verbreitung dieser Verbindungen in der Umwelt, ist ein Neu-Denken künftiger analytischer Ansätze unumgänglich. Aus diesem Grund haben wir die Fluor-K-Kanten-Röntgenabsorptions-Nahkantenstruktur-Spektroskopie (XANES) in Kombination mit der Verbrennungsionenchromatographie (CIC) verwendet, um PFAS-Kontaminationen in verschiedenen Böden und Klärschlämmen nachzuweisen und als PFAS-Summenparameter "extrahierbares organisches Fluor" (EOF) zu bestimmen. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass die Fluor-K-Kanten-XANES-Spektroskopie zum Nachweis von PFAS in stark kontaminierten Boden- und Klärschlammproben eingesetzt werden kann. Die Identifizierung bestimmter PFAS-Einzelverbindungen in diesen Proben ist jedoch nicht möglich. Aufgrund der deutlich höheren EOF-Werte, im Vergleich zu früheren target-analytischen Studien, muss der Beitrag der Summenparameteranalyse als vorteilhaft und zukunftsweisend für die Überwachung von PFAS in Umweltproben angesehen werden.
Investigation of per‑ and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in soils and sewage sludges by fluorine K‑edge XANES spectroscopy and combustion ion chromatography
Philipp Roesch, Christian Vogel, T. Huthwelker, Philipp Wittwer, Franz-Georg Simon
erschienen in Environmental Science and Pollution Research, Band 29, Heft 18, Seiten 26889 - 26899, 2021