PFAS-Analytik: Wunsch und Wirklichkeit

www.tzw.de PFAS-Analytik: Wunsch und Wirklichkeit Frank Thomas Lange 30. TZW-Kolloquium Karlsruhe, 3. Dezember 2025 Wünsche zur PFAS-Analytik (I) Präsentationen in TZW-Kolloquien •2003: PFAS-Analytik entwickeln (Einzelsubstanzen, Wasser) •2004: Nach Entwicklung einer TZW-Hausmethode mittels LC-MS/MS → Forschungsförderung •2005-2007: DVGW-Projekt: Untersuchungen zum Vorkommen perfluorierter Alkylverbindungen in deutschen Trinkwasserressourcen •2006: PFT-Skandal in NRW •2006: Perfluorierte Verbindungen –Sehen wir erst die Spitze des Eisbergs? •2008: Beginn der Entwicklung von DIN-Normen für die PFASBestimmung in Wasser und später Feststoffen Titelfolie vom TZW-Kolloquium 2006 Dr. F. Th. Lange, TZW-Kolloquium, 12.12.2006 PFOA PFOS Perfluorierte Verbindungen – Sehen wir erst die Spitze des Eisbergs ? ? Homologe Isomere Vorläuferverbindungen Ersatzstoffe Diffuse Quellen Punktquellen „Hot Spots“ Wünsche zur PFAS-Analytik (II) Präsentationen in TZW-Kolloquien •2009: Einstieg in die Summenparameter-Analytik (adsorbierbares organisch gebundenes Fluor, AOF) •2010: Beginn der Summenparameter-Analytik nach CIC-Anschaffung •2010: Forschungsförderung •2010-2012: UBA-Projekt Entwicklung eines Analyseverfahrens zur summarischen Erfassung polyund perfluororganischer Verbindungen (PFC) im Abwasser •2011-2013: DVGW-Projekt Entwicklung eines fluorspezifischen Wasserqualitätsparameters als Werkzeug zur Identifizierung rohwasserseitiger Belastungsschwerpunkte hinsichtlich polyfluorierter Chemikalien (PFC) −Veröffentlichungen zum AOF: Wagner et al. (2013), Willach et al. (2016) •2013: AOF – ein neuer Gruppenparameter für Organofluorverbindungen im Wasserkreislauf Wünsche zur PFAS-Analytik (III) Präsentationen in TZW-Kolloquien •2013/2014: Motiviert durch den PFAS-Skandal im Raum Rastatt/Baden-Baden: Summenparameter für Bodenproben etablieren (EOF, TOP-Assay) •2014: Ultrakurzkettige Perfluoralkancarbonsäuren (TFA und PFPrA) in die TargetAnalytik und den TOP-Assay integrieren •DVGW-Projekt (2015-2017): Weitergehende Erfassung von PFC-Quellen im Einzugsbereich von Wasserwerken und Entfernung von kurzkettigen, persistenten PFC •BWPLUS-Projekte EOF (2015-2017), EOFplus (2017-2018), FluorTECH (2018-2022) •UBA-Projekte FLUORBANK (2018-2022), FLUORTRANSFER (2018-2020) •2016: Nach Entdeckung hoher TFA-Gehalte u.a. im Neckar und im Heidelberger Trinkwasser → robuste, routinefähige TFA-Analytik •2017: IC-MS/MS-Methode für TFA: Scheurer et al. (2017), DIN 38407-53:2025-10 •2018: EOF, AOF und TOP-Assay zu Erkundung von PFAS-Schadensfällen Der Wunsch nach Normen für die PFAS-Analytik Treiber für die Entwicklung von Normen •PFAS-Skandale in Deutschland: ab 2006 (NRW) und ab 2013 (in der Region Rastatt/Baden-Baden) •Regulierung: Einführung von Grenzwerten, Leitwerten, Orientierungswerten, Geringfügigkeitsschwellenwerte, etc. Normen •DIN 38407-42:2011-03 und DIN EN 17892:2024-8 (Wasser) –LC/MS/MS •DIN 38414-14:2011-08 (Schlamm, Kompost und Boden) –LC-MS/MS •DIN 38409-59:2022-10 (AOF, AOCl, AOBr und AOI, Wasser) bzw. ISO 18127 –(CIC) •DIN 38407-53:2025-10 (TFA in Wasser) –IC-MS/MS PFAS-Parameter in der Richtlinie (EU) 2020/2184 PFAS PFAS gesamt 0,50 µg/l Summe der PFAS 0,10 µg/l Bestimmungsgrenze: mind. 30 % vom Parameterwert Messunsicherheit: 50 % Anhang I, Teil B: Chemische Parameter Artikel 13, Absatz 7 Bis zum 12. Januar 2024 legt die Kommission technische Leitlinien bezüglich der Analyseverfahren zur Überwachung der perund polyfluorierten Alkylsubstanzen im Rahmen der Parameter „PFAS gesamt“ und „Summe der PFAS“ fest, einschließlich Nachweisgrenzen, Parameterwerten und Häufigkeit der Probennahmen. DIN EN 17892:2024-8 20 PFAA, C4-C13 Wünsche zur PFAS-Analytik (IV) Präsentationen in TZW-Kolloquien •2020: Aufgrund der Forderungen in der EU-Richtlinie 2020/2184: auch langkettige PFAS (in Summe der PFAS) und PFAS gesamt analysieren. •2020: Summe PFAS und PFAS Total –was bedeutet das? •2023-2024: Beratungsauftrag für die EU-Kommission zur Entwicklung von technischen Leitlinien für Summe der PFAS und PFAS gesamt •2025: PFAS-Analytik: Wunsch und Wirklichkeit Wunsch(traum) bzgl. PFAS gesamt: alle PFAS sollen analysiert werden OECD (2021): Alle Verbindungen mit einer −CF2− oder −CF3-Gruppe sind PFAS (mit wenigen Ausnahmen) 6,5 Mio. Einträge für PFAS in Pubchem1) 5,7 Mio. mit isolierten CF3-Gruppen 0,67 Mio. mit isolierten CF2-Gruppen 0,23 Mio. mit Gruppen > CF2/CF3 <1 % mit quantitativer Target-Analyse messbar FlufenacetFluoxetin PFOA 6:2 FTAB HPFO-DA (GenX) 1) Schymanski et al. 2023, EST 57 (44) 16918–16928 TFA Danksagung Abgeschlossene Projekte zur PFAS-Analytik gefördert durch Dank an alle beteiligten Kolleginnen und Kollegen des TZW Laufende Projekte (2023-2026) (2021-2026) Zitierte Literatur (alphabetische Reihenfolge) Global 2000: TFAinTrinkwasser_Report_Final_DE.pdf Miyake, Yuichi; Yamashita, Nobuyoshi; Rostkowski, Pawel; So, Man Ka; Taniyasu, Sachi; Lam, Paul K. S.; Kannan, Kurunthachalam (2007): Determination of trace levels of total fluorine in water using combustion ion chromatography for fluorine: a mass balance approach to determine individual perfluorinated chemicals in water. J. Chromatogr. A 1143 (1-2), pp. 98–104. DOI: 10.1016/j.chroma.2006.12.071. Pelch, Katherine E.; McKnight, Taryn; Reade, Anna (2023): 70 analyte PFAS test method highlights need for expanded testing of PFAS in drinking water. Sci. Total Environ. 876, p. 162978. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.162978. Scheurer, Marco; Nödler, Karsten; Freeling, Finnian; Janda, Joachim; Happel, Oliver; Riegel, Marcel, Müller, Uwe; Storck, Florian Rüdiger; Fleig, Michael; Lange, Frank Thomas; Brunsch, Andrea; Brauch, Heinz-Jürgen(2017): Small, mobile, persistent: Trifluoroacetate in the water cycle - Overlooked sources, pathways, and consequences for drinking water supply. Water Research 126, pp. 460–471. DOI: 10.1016/j.watres.2017.09.045. Schymanski, Emma L.; Zhang, Jian; Thiessen, Paul A.; Chirsir, Parviel; Kondic, Todor; Bolton, Evan E. (2023): Perand Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in PubChem. 7 Million and Growing. Environ. Sci. Technol. 57 (44), pp. 16918–16928. DOI: 10.1021/acs.est.3c04855. Wagner, Andrea; Raue, Brigitte; Brauch, Heinz-Jürgen; Worch, Eckhard; Lange, Frank Thomas (2013): Determination of adsorbable organic fluorine from aqueous environmental samples by adsorption to polystyrene-divinylbenzene based activated carbon and combustion ion chromatography. J. Chromatogr. A 1295, pp. 82–89. DOI: 10.1016/j.chroma.2013.04.051. Willach, Sarah; Brauch, Heinz-Jürgen; Lange, Frank Thomas (2016): Contribution of selected perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances to the adsorbable organically bound fluorine in German rivers and in a highly contaminated groundwater. Chemosphere 145, pp. 342–350. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2015.11.113. Scheurer Marco; Nödler Karsten (2021): Ultrashort-chain perfluoroalkyl substance trifluoroacetate (TFA) in beer and tea –An unintended aqueous extraction. Food Chemistry 351, 129304. Kontakt Dr. Frank Thomas Lange Abteilung Wasserchemie / Sachgebiet Wasserchemische Forschung Tel.: +49 721 9678-157 [email protected] Fragen und Diskussion