Br. 29 / studeni 2025
download PFD
Nezaustavljivo? Ultrakratki PFAS u okolišu i izvorima vode
Nezaustavljivo? Ultrakratki PFAS u okolišu i izvorima vode
Per- i polifluoroalkilne tvari ultrakratkog lanca (USC-PFAS), definirane kao one s tri ili manje atoma ugljika, karakteriziraju se značajnom pokretljivošću u okolišu, visokom topljivošću u vodi i niskim afinitetom za organsku tvar.
Ta svojstva doprinose njihovoj široko rasprostranjenoj prisutnosti u okolišnim vodama i otpadnim vodama, kao i u pitnim vodama.
Ekološki problemi povezani s USC-PFAS uključuju njihovu postojanost, potencijal za onečišćenje podzemnih voda i izazove u sanaciji zbog njihove otpornosti na konvencionalne metode obrade.
Slika 1: Ilustrativna slika
OccuPojava, upotreba i izvori
Ultrakratkolančani PFAS-i slabo su karakterizirani u usporedbi s njihovim duljim lancima, a razumijevanje njihovih namjeravanih i nenamjernih procesa transformacije je ograničeno.
Izvori USCPFAS-a uključuju razgradnju prekursorskih spojeva, atmosfersku razgradnju hidrofluorougljikovodika i hidroklorofluorougljikovodika koji se koriste kao rashladna sredstva i namjernu izravnu upotrebu u proizvodima poput baterija.
Ključno je da TFA, glavni ultrakratkolančani PFAS, također nastaje razgradnjom fluoriranih pesticida i farmaceutskih proizvoda u okolišu. Također su nusproizvodi povijesne proizvodnje duljih lančanih PFAS-a elektrokemijskim fluoriranjem (ECF).
USC-PFAS se također nalaze u gradskom i industrijskom otpadu, kao i u vodenim pjenama koje stvaraju film (AFFF) koje se koriste u gašenju požara.
Sudbina i prijevoz
Duljina ugljikovog lanca igra ključnu ulogu u određivanju fizikalno-kemijskih karakteristika različitih PFAS kemikalija.
PFAS dugog lanca, na primjer, su hidrofobniji, svojstvo koje je iskorišteno tehnikama uklanjanja korištenjem ugljičnih materijala poput granuliranog aktivnog ugljena (GAC).
Nasuprot tome, PFAS kratkog i ultrakratkog lanca su hidrofilni, s karakteristično niskim pKa vrijednostima (tj. kiselijim), visokom topljivošću u vodi i smanjenim log Koc vrijednostima (tj. manje adsorptivnim na organski ugljik).
Ta svojstva znače da se USC-PFAS slobodno disociraju u vodenim okruženjima i manje su skloni sorpciji na prirodne krutine.
Rezultat je da su USCFAS vrlo mobilni u vodenom okruženju i mogu putovati daleko od područja izvora kontaminacije.
Globalni regulatorni krajolik
Svijest o postojanosti i bioakumulativnoj prirodi C8-C14 PFAS-a počela je privlačiti široku zabrinutost pred početak tisućljeća, a ubrzo je uslijedilo uvrštavanje PFOS-a, PFOA-e i PFHxS-a na popis postojanih organskih onečišćujućih tvari (POP) Stockholmske konvencije.
Posljedično, proizvođači su počeli usvajati alternative kratkog i ultrakratkog lanca.
Međutim, promjenom s C8 na C4 i kraće fluorirane ugljikove lance došlo je do žrtvovanja nižih tehničkih performansi, a bile su potrebne veće količine za ekvivalentne performanse.
Stoga, iako je općenito prihvaćeno da kratki i ultrakratki lanci PFAS-a imaju niže toksikološke profile, rizici za okoliš nisu nužno izbjegnuti jer prisutnost USC-PFAS-a i kontinuirano, kumulativno, oslobađanje sugeriraju da bi mogli biti prisutni negativni rizici.
Globalni propisi o USC-PFAS-u razlikuju se ovisno o regiji i često su uključeni u šire propise o PFAS-u.
Na primjer, Europska unija ima specifične smjernice i ograničenja za ukupnu koncentraciju PFAS spojeva u vodi za piće (kako je navedeno u Direktivi EU 2020/2184).
Direktiva EU o vodi za piće utvrdila je ograničenje od 0,5 μg/L za “PFAS ukupno”, iako se tekuće rasprave odnose na specifičnu metodologiju za uključivanje trifluoroctene kiseline (TFA). Nadalje, TFA je nedavno dodana na popis prioriteta za početni predloženi zbroj od 24 PFAS u površinskoj vodi.
Ciljane analitičke usluge postaju sve dostupnije
Testiranje USC-PFAS-a je izazovno zbog nekoliko analitičkih čimbenika. Kontaminacija pozadine i šum matrice mogu ometati detekciju ovih spojeva, posebno trifluoroctene kiseline (TFA). Nadalje, priprema uzorka predstavlja značajan izazov zbog stalnog rizika od unakrsne kontaminacije.
Kako bi se ublažio taj rizik, postupak pripreme uzorka je posebno dizajniran da bude što jednostavniji i jasniji.
Drugi USC-PFAS spojevi općenito imaju niže ambijentalne pozadinske koncentracije, što olakšava postizanje nižih granica izvješćivanja (LOR).
ALS je uspješno razvio metodu ispitivanja koja uključuje USC-PFAS spojeve u matricama vode u okolišu, postižući ukupni LOR od 50 ng/L za TFA i još niže LOR-ove za ostale USC spojeve. Potpuni popis analiziranih USC-PFAS-a sažet je u tablici 1.
Tablica 1 – Opseg ciljanih analita
| USC-PFAS spojevi | CAS No. |
|---|---|
| Trifluoroacetic acid (TFA), Perfluoroethanoic acid (PFEtA) | 76-05-1 |
| Trifluoromethane sulfonic acid (TFMS), Perfluoromethane sulfonic acid (PFMeS) | 1493-13-6 |
| Perfluoroethane sulfonic acid (PFEtS) | 354-88-1 |
| Perfluoropropanoic acid (PFPrA) | 422-64-0 |
| Perfluoropropane sulfonic acid (PFPrS) | 423-41-6 |
| Trifluoromethane sulfinic acid | 34642-42-7 |
| Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl) imide (LiTFSI) | 90076-65-6 |
Spremnici za uzorkovanje PFAS-a
Preporučuju se samo testirani i provjereni spremnici za uzorkovanje kako bi se osigurali pouzdani rezultati u analizi PFAS-a;
ovi spremnici dostupni su od ALS laboratorija na Vaš zahtjev.