PFAS-Analytik

PFAS-Einzelstoffanalytik – ergänzt durch AOF, TOP, EOF und TOF

Eurofins-Labore bieten mit der Untersuchung auf PFAS in Wasser, Boden und Produkten Sicherheit

PFAS – die Gefährlichkeit dieser Stoffgruppe mit ihren über 10.000 verschiedenen Einzelsubstanzen wird mehr und mehr Thema. Denn per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) stehen im Verdacht, Mensch und Umwelt zu schädigen. PFAS werden industriell hergestellt und finden sich in vielen Alltagsgegenständen wie Textilien, Teppichen, Kosmetika, Verpackungen, beschichteten Pfannen und Handys und A3F-Löschschäumen. In die Umwelt gelangen sie bei ihrer Herstellung, ihrer Weiterverarbeitung, beim Gebrauch und bei der Entsorgung.

Erfahren Sie, wie Sie mit Eurofins Umwelt schnell und sicher herausfinden können, ob Ihr Trinkwasser, Ihr Boden, Ihr Grund-, Abwasser oder Produkte wie Papier/Pappen mit PFAS belastet sind.

PFAS – Test bei Eurofins Umwelt

Die Labore der Eurofins Umwelt-Gesellschaften untersuchen seit Jahren routinemäßig zahlreiche PFAS-Verbindungen, inklusive Capstone. Ergänzend bieten wir AOF-, TOP-, EOF und TOF-Analytik an. Die erweiterte Analytik liefert zusätzliche Erkenntnisse über die Gesamtbelastung. Akkreditierte Einzelstoffanalytik nach:

• DIN 38407-42 für wässrige Proben
• DIN 38414-14 für verschiedene Feststoffe
• Ergänzende TOP-Analytik zur Einzelstoffanalytik für wässrige Proben (Vorläufersubstanzen)
• TOF-Bestimmung in Papier und Pappe
• Summenparameter für wässrige Proben (AOF)
• Unterstützung bei der Festlegung des Untersuchungsumfangs
• Untersuchung von PFAS in Löschschäumen
• Untersuchung von Blutserum auf relevante PFAS-Verbindungen

PFAS – Definition »

Die Namensgebung dieser Stoffgruppe hat sich in den vergangenen Jahren immer wieder verändert. Sprach man anfangs von perfluorierten Tensiden (PFT), wurde schnell erkannt, dass die Stoffgruppe auch andere Verbindungen umfasst, sodass eine Umbenennung zu Polyfluorierten Chemikalien (PFC) stattfand. Im Zuge der fortschreitenden Internationalisierung der Thematik ist seit einiger Zeit der Begriff PFAS (per- und polyfluorierte Alkylverbindungen) gängig.

Aufgrund ihrer nützlichen Eigenschaften wurden und werden PFAS-Verbindungen in einer großen Anzahl von Produkten und Anwendungen verwendet. Polyfluorierte Alkylverbindungen können als Folge mikrobiologischer Prozesse in persistente perfluorierte Fluorcarbonsäuren (PFCA) umgewandelt werden. Diese gelangen dann über die Umwelt in die Nahrungskette. Man muss von einer Hintergrundbelastung mit PFAS in der Umwelt ausgehen. Da sie sehr langlebig sind, werden sie auch als Ewigkeitschemikalie bezeichnet. PFAS-Verbindungen stehen im Verdacht, toxisch und krebserregend zu sein.

Die bekanntesten Stoffgruppen der auf >10.000 geschätzten Einzelverbindungen umfassenden PFAS sind (OECD 2018):

• perfluorierte Alkylsulfonate (z. B.: Perfluoroktansulfonsäure (PFOS))
• perfluorierte Carbonsäuren (z. B.: Perfluoroktansäure (PFOA))
• polyfluorierte Alkylverbindungen (z. B. Fluortelemere))

Wer muss PFAS-Untersuchungen durchführen? »

PFAS-Untersuchungen müssen beispielsweise auf Löschübungsplätzen von Militär und Feuerwehr sowie bei Brandereignissen mit Löschmitteleinsatz durchgeführt werden. Weiterhin müssen Produktionsstätten, die PFAS-haltige Produkte herstellen, darauf achten, dass die entstandenen Abwässer keine PFAS-haltigen Verbindungen beinhaltet.

Auch Eigentümer von Flächen, auf denen früher PFAS-belasteter Kompost oder Klärschlamm aufgebracht wurde, müssen gegebenenfalls Boden und Grundwasser untersuchen lassen.

Die aktualisierte Fassung der EU-Trinkwasserrichtlinie trat zu Beginn des Jahres 2021 in Kraft. Sie legt erstmals Grenzwerte für poly- und perfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) fest. Seit Ende Juni 2023 ist sie in deutsches Recht umgesetzt.

Auch innerhalb der Mantelverordnung, die am 1. August 2023 in Kraft tritt, sind PFAS-Untersuchungen vorgeschrieben. Ferner ist der Bundesleitfaden PFAS-Bewertung, der im Februar 2022 veröffentlicht wurde, zu berücksichtigen. Auf dessen Basis hat das Land NRW eine Erlass herausgegeben, aus dem sich für die Verwertung eine Untersuchungspflicht ergibt.

Die bereits vorhandenen Schadensfälle in Deutschland sind vom Eigentümer zu sanieren oder zu sichern, wenn eine schädliche Boden- oder Grundwasserveränderung festgestellt wurde.

Einzelstoffuntersuchungen PFAS »

Die Einzelstoffanalytik von ausgewählten PFAS mittels LC/MS/MS unter Berücksichtigung matrixspezifischer Probenvorbereitung ist etabliert. Sie wird zur Überwachung der Vorgaben aus Verordnungen und Gesetzen verschiedenster Art routinemäßig in vielen Analysenlaboren in großen Stückzahlen durchgeführt. Die in das Verfahren integrierten Substanzen können selektiv und mit hoher Nachweisstärke detektiert werden. Die Analytik basiert in Deutschland im überwiegenden Teil der agierenden Analysenlabore auf den genormten Verfahren der DIN 38407-42 für wässrige Proben und der DIN 38414-14 für verschiedene Feststoffe (z. B. Böden und Klärschlämme). Die Einzelstoffanalytik ist derzeit das einzige etablierte Verfahren, das zur Überwachung der definierten Richtwerte geeignet ist. Feststoffproben werden in der Regel nach DIN 38414-14 mittels Methanol extrahiert und nach entsprechenden Aufreinigungsschritten mittels LC/MS/MS vermessen. Für wässrige Matrices definiert die DIN 38407-42 ein Verfahren mittels Aufreinigung und Aufkonzentrierung durch Festphasenextraktion (SPE). Hohe Kontaminationen, hohe Partikelfracht oder spezielle Matrizes (z. B. Löschschäume) können abweichende Probenaufbereitungen notwendig machen, da die SPE hier nicht in allen Fällen eine geeignete Probenvorbereitung gewährleisten kann. Über die Norm ISO 21675:2019-10 ist für Wasserproben ein erweitertes Substanzspektrum (z. B. N-EtFOSAA, 8:2 diPAP oder DONA) zugänglich.

TOP – Total Oxidizable Precursor – Definition »

Mit der TOP-Analytik (Total Oxidizable Precursor) können PFAS-Vorläufersubstanzen in Eluaten und Wässern quantifiziert werden. Das Verfahren basiert auf der Einzelstoffanalytik. Ausgewählte Einzelstoffe werden vor und nach einem oxidativen Aufschluss gemessen. Der Aufschluss überführt einen Teil der nicht direkt messbaren PFAS in messbare Perfluorcarbonsäuren PFCA. Das Verhältnis der messbaren Einzelsubstanzen vor und nach dem Aufschluss lässt Rückschlüsse auf die PFAS-Belastung mit Vorläuferbindungen zu.

AOF – Adsorbierbares organisch gebundenes Fluor – Definition »

Als wichtige Ergänzung zur etablierten PFAS-Analytik ermitteln wir den Summenparameter AOF. Viele organische Fluorverbindungen können als Einzelstoff nicht mit den Standardmethoden nachgewiesen werden. In diesem Fall ist ein Summenparameter wie der AOF, mit dem organische Fluorverbindungen nahezu vollständig analytisch erfasst werden können, hilfreich. Mit ihm lassen sich in Wasserproben auch Kontaminationen durch bisher nicht identifizierbare organische Fluorverbindungen oder auch Abbauprodukte (Metaboliten) wie kurzkettige PFAS (kk-PFAS) und Polyfluoralkyl Phosphates (PAP) nachweisen. Um das ganze Ausmaß einer PFAS-Kontamination – vor allem an Belastungsschwerpunkten – festzustellen, ist es wichtig, auch diese Verbindungen aufzudecken. AOF kommt neben der Umweltanalytik auch in der Produktanalytik zum Einsatz, um z. B. beschichtetes Papier auf das Vorliegen von PFAS zu untersuchen.

TOF – Total Organic Fluorine – Definition »

Der Summenparameter TOF eignet sich gut zur Untersuchung von Materialien und Produkten vor allem aus Papier und Zellstoff – wie zum Beispiel Verpackungen, Hygieneartikel, Einweggeschirr. Eurofins Umwelt hat mit NORAP (nordic Risk Assessment) ein Routineverfahren etabliert und validiert, um TOF in Konsumgütern, wie Lebensmittelverpackungen zu ermitteln. Die Probe wird dabei verbrannt und das Fluorid anschließend in einer Absorptionslösung mittels Ionenchromatographie bestimmt.

EOF – Extractable Organic Fluorine – Definition »

Mit dem Summenparameter EOF lassen sich Organofluorverbindungen in Böden, Kompost und Klärschlämmen ermitteln, die als extrahierbare organische Fluorverbindungen eine Maßzahl für PFAS sein können. Eurofins arbeitet an der Entwicklung einer neuen Analysennorm für EOF mit. Nach einer Extraktion mit organischen Lösungsmitteln und anschließender Verbrennung im Sauerstoffstrom erfolgt die Bestimmung mittels Ionenchromatographie.

Richtlinien, Verordnungen und sonstige Regelungen für PFAS »

• EU-Richtlinie 2006/122/EG und 2020/784: Die Europäische Kommission verbietet das Inverkehrbringen und die Verwendung von PFOS und ihre Salze (Perfluoroktansulfonsäure) sowie PFOA und ihre Salze (Perfluoroktansäure).

• EU-Trinkwasserrichtlinie: Grenzwerte für 20 PFAS-Verbindungen in Trinkwasser sind vorgegeben. Die Richtlinie ist im Juni 2023 in nationales Recht umgesetzt worden.

• Neue Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV), die am 01.08.2023 in Kraft getreten ist, und Wasserrahmenrichtlinie (WRRL): Sie regulieren PFAS-Verbindungen.

• Leitfaden zur PFAS-Bewertung des Bundesumweltministeriums, den NRW-Erlass und die vorläufigen Leitlinien zur Bewertung von PFAS-Verunreinigungen in Wasser und Boden vom Bayerischen Landesamt für Umwelt (LfU): Sie konkretisieren die Verwertung und Entsorgung von PFAS-haltigen Böden. Für insgesamt 13 PFAS-Verbindungen können auf Basis von Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und gesundheitliche Orientierungswerte (GOW) Bewertungen stattfinden.

• LAGA: Sie unterbreitet 2021 einen Vorschlag für die Untersuchung und Definition von GOW-Werten für insgesamt 51 PFAS-Verbindungen.

• Europäische Lebensmittelbehörde EFSA: reduziert die wöchentliche Aufnahme von vier PFAS Verbindungen (PFOA, PFOS, PFNA und PFHxS) 2020 nochmals deutlich auf 4,4 ng/kg Körpergewicht.

• Stockholmer-POP-Konvention (Persistent Organic Pollutants): PFOS und PFOA wurden aufgrund ihrer weiträumigen Verbreitung aufgenommen.

• Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): Umweltbehörden fünf europäischer Länder, inklusive Deutschland, haben den Vorschlag gemacht, PFAS in der EU zu verbieten.

Die Labore der Eurofins Umwelt-Gruppe analysieren Ihre Proben auf PFAS in Trinkwasser, Grundwasser, Abwasser, Bodenmaterial sowie Papier und Pappen nach den gesetzlichen Vorgaben. Mit der TOP-Analytik quantifizieren wir PFAS-Vorläufersubstanzen in Eluaten und Wässern. Mit dem Summenparameter AOF finden wir bisher nicht identifizierbare organische Fluorverbindungen. Sprechen Sie uns an!

Erhalten Sie weitere Infos auch in unserer Webinaraufzeichnung "PFAS - Status Quo und neue Herausforderungen".