PFAS - vom Wundermittel zum weit verbreiteten Schadstoff
Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) galten lange Zeit als technologische Wundermittel. Heute stehen sie im Fokus des Umwelt- und Gesundheitsschutzes, da sie sich als extrem langlebig und weit verbreitet erwiesen haben. Am Standort Hannover hat die Prof. Burmeier Ingenieurgesellschaft mbH BIG - ein Mitglied der SIERA Alliance - beschäftigt sich intensiv mit dieser Schadstoffgruppe. Die folgenden Inhalte beleuchten die Herkunft, die Eigenschaften, das Umweltverhalten und die Sanierungsansätze dieser Stoffgruppe und zeigen, warum PFAS eine der größten Herausforderungen der modernen Umwelttechnik darstellen.
Hintergrund und Anwendungsbereiche von PFAS
Aufgrund ihrer wasser-, schmutz- und fettabweisenden Eigenschaften finden sich Vertreter der per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS, auch PFC - per- und polyfluorierte Chemikalien) in einer Vielzahl von Alltagsprodukten wie Outdoor-Jacken, Teflonpfannen oder Coffee-to-go-Bechern, aber auch in Feuerlöschschäumen. Die Gruppe der PFAS umfasst mittlerweile mehr als 4.700 verschiedene Stoffe.
Aus chemischer Sicht handelt es sich um organische Verbindungen mit unterschiedlichen Kettenlängen, bei denen die Wasserstoffatome teilweise (polyfluoriert) oder vollständig (perfluoriert) durch Fluoratome ersetzt wurden. Diese Kohlenstoffketten enthalten auch Säure- oder Alkoholgruppen. Die Verbindung zwischen den Kohlenstoff- und Fluoratomen kann nur mit einem hohen Energieaufwand wieder zerstört werden, z.B. in Müllverbrennungsanlagen. Ein vollständiger bakteriologischer oder photochemischer Abbau ist nicht möglich.
Umweltverhalten und Risiken
Da diese Stoffe in der Natur nicht abgebaut werden und daher lange Zeit in der Umwelt verbleiben und zudem eine hohe Mobilität aufweisen, stellen sie ein erhebliches Umweltproblem dar. Einige PFAS können sich in Pflanzen, Tieren und Menschen anreichern und sind außerdem gesundheitsschädlich.
PFAS können z.B. aus der Abluft von Industrieprozessen, aber auch aus dem häuslichen Wohnumfeld, z.B. durch Imprägniersprays, über Ausdünstungen aus schmutzabweisenden Textilien oder über Abwässer und den entstehenden Klärschlamm in die Umwelt und damit in die Nahrungskette gelangen. PFAS werden auch deshalb problematisch, weil sich einige von ihnen an Proteine im menschlichen Körper binden und manchmal in erhöhten Konzentrationen während der Schwangerschaft oder beim Stillen an das Kind weitergegeben werden.
Globale Verteilung von PFAS
Neben der europaweiten, teilweise erhöhten Kontamination des Grundwassers durch PFAS zeigten Untersuchungen, dass sie grundsätzlich überall im Boden nachweisbar sind. Untersuchungen in der Arktis zeigen, dass PFAS sowohl in Süßwasser als auch in Meeresgewässern, Gletschern, Luft und Schnee, aber auch in Fischen, Walen, Vögeln und Phytoplankton nachgewiesen werden können.
Mit zunehmender Aufmerksamkeit werden PFAS in immer mehr Studien nachgewiesen. Es kann davon ausgegangen werden, dass diese Gruppe von Schadstoffen weit verbreitet ist.
Umstrukturierungsansätze und Verantwortung
PFAS-kontaminierte Böden können derzeit nur durch Hochtemperaturbehandlung saniert werden, aber bei kontaminiertem Grundwasser ist eine Reinigung mit Aktivkohle generell möglich.
PFAS ist nur eine Gruppe von vielen Schadstoffen, die im Rahmen von Sanierungsmaßnahmen aus der Umwelt entfernt werden sollen, um unsere Welt ein bisschen besser zu machen. Engineering for a Better Tomorrow.
