Automatisierte Säulenanlage - Simulation von Auswaschungen aus verschiedenen Feststoffen
Quelle: BAM
PFAS, kurz für per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen, sind eine Gruppe synthetischer Chemikalien, die für ihre Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze, Wasser und Öl bekannt sind. Sie werden oft als „ewige Chemikalien“ bezeichnet, weil sie sich in der Umwelt nicht leicht abbauen und sich im Laufe der Zeit anreichern können. PFAS werden in einer Vielzahl von Produkten verwendet, darunter antihaftbeschichtetes Kochgeschirr, wasserdichte Kleidung, Feuerlöschschäume und Lebensmittelverpackungen.
Elutionsversuche im Labormaßstab sind ein Instrument zur Bewertung der Mobilität von Umweltschadstoffen, die aus körnigen Materialien freigesetzt werden. Damit kann beispielsweise der Eintrag von Schadstoffen aus Böden ins Grundwasser ermittelt werden. Ziel dieser Studie war es, die Vergleichbarkeit zweier üblicher, genormter Prüfverfahren im Labormaßstab, Schüttelelution und Säulenperkolation, zu bewerten. Es wurden vergleichende Elutionsversuche mit vier kontaminierten Böden durchgeführt, deren Konzentrationsmuster von 10 ausgewählten PFAS sich aufgrund der Kontaminationsquellen unterschieden. Die Kontamination von zwei Böden wurde durch Feuerlöschschäume hervorgerufen, die bis dato einen sehr hohen Anteil an diesen Schadstoffen beinhalten. Die anderen beiden Böden wurden durch belasteten Kompost kontaminiert. Die Quantifizierung der PFAS-Spezies in den Eluaten wurde mittels Flüssigchromatographie und gekoppelter Tandem-Massenspektrometrie durchgeführt.
Die Unterschiede zwischen den Wiederholungen von Elutionsversuche zur Untersuchung von PFAS waren bei Säulenperkolationsversuchen geringer als bei den Schüttelexperimenten, was wahrscheinlich hauptsächlich auf die größere Probenmenge und die bessere Repräsentativität des analysierten Probenanteils zurückzuführen ist. Es wurde beobachtet, dass Schüttelversuche die Freisetzung von kurzkettigen PFAS überbewerten, wobei der Effekt bei Carbonsäuren größer war als bei Sulfonsäuren. Derzeit reichen die von der DIN-Norm für die Feststoffanalytik vorgegebenen Nachweisgrenzen der Analysen für Perfluorcarbonsäuren (PFCA) und Perfluorsulfonsäuren (PFSA) in Böden nicht aus, um sehr niedrige Gehalte zu detektieren, während der Nachweis ausgewählter PFCA und PFSA in Eluaten entsprechend den hierfür verfügbaren Normen nachweisempfindlicher ist. Dies führt zu Einschränkungen bei der Berechnung von Massenbilanzen.
Comparing PFAS analysis in batch leaching and column leaching tests
Ute Kalbe, Christian Piechotta & Nicole Bandow
Environmental Science and Pollution Research, 2024