Perfluorierte Alkylsubstanzen - PFAS

PFAS sind eine Gruppe von Industriechemikalien, die etwa 4700 Substanzen umfasst. Ihre besonderen Eigenschaften machen sie in vielen Industriebereichen und auch im Haushalt scheinbar unverzichtbar. Der Nachteil dieser Verbindungen ist ihre Stabilität und Langlebigkeit (Persistenz), da viele PFAS toxisch sind und sich über die Nahrungskette anreichern.

Vom Abwasser in die Polgebiete

PFAS haben keine natürliche Quelle. Wegen ihrer besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften werden sie industriell hergestellt und in einer Vielzahl von Produkten verwendet.

 

Verwendung in Industrie und Haushalt:

 

In der Industrie werden perfluorierte Alkylsubstanzen in einer Reihe von Spezialanwendungen eingesetzt, beispielsweise in der Perfluorpolymer-Herstellung, bei der Verchromung, in der Herstellung von Halbleitern, oder auch bei photographischen Prozessen.

Weiters kommen sie in einer Reihe von Konsumgütern zur Anwendung, wie beispielsweise in Farben, Leder- und Textilbeschichtungen, (Outdoor-)Kleidung, Schuhen, Teppichen, Verpackungen, Skiwachs, Boden- und Autopflegemitteln, sowie zur Produktion von Papieren mit schmutz-, fett- und wasserabweisenden Eigenschaften und als Bestandteile von Imprägnier- und Schmiermitteln.

 

Vielfältiger Eintrag in die Umwelt:

 

Durch die Herstellung und Verwendung können perfluorierte Alkylsubstanzen auf direktem und indirektem Wege in die Umwelt gelangen. Direkte Quellen umfassen die Freisetzung (bei ihrer Herstellung und Verarbeitung) in die Luft oder in Gewässer. Die Ausbringung von kontaminierten Klärschlämmen als Dünger oder Bodenhilfsstoff führte in einigen dokumentierten Fällen zu großflächigen Verunreinigungen der Umwelt. Der indirekte Eintrag in die Umwelt kann durch die Anwendung von Verbraucherprodukten oder bei deren Entsorgung erfolgen - beispielsweise durch Rückstände in Produkten, durch das Waschen von behandelten Textilien und durch Umwandlungs- und Abbauprozesse in der Umwelt.

 

Aufgrund ihrer Persistenz und Mobilität sind perfluorierte Alkylsubstanzen selbst in den entlegensten Gebieten der Erde – mittlerweile selbst in unbesiedelten Gebieten wie Polarregionen und in der Tiefsee – nachweisbar.

PFOS findet sich weltweit in Fischen, Meerestieren, Wildtieren, Milch und zahlreichen anderen Lebensmitteln und lässt sich - wie einige andere PFAS - auch in menschlichem Blut und Muttermilch nachweisen. In der Leber von Eisbären ist PFOS bis zu 4000-fach (bezogen auf die Konzentration in der Umwelt) angereichert.

 

Unter normalen Umweltbedingungen findet kein oder ein nur sehr geringer abiotischer oder biotischer Abbau statt. Einer Studie von 2019 zufolge reichern sich PFAS aus kontaminierter Erde auch in landwirtschaftlichen Erzeugnissen an, wie etwa in Blattgemüse und Früchten, und gelangen so in die Nahrungskette.

 

Aufnahmepfade für Menschen:

 

Perfluorierte Alkylsubstanzen werden vom Menschen hauptsächlich über Lebensmittel aufgenommen. Der Konsum von kontaminiertem Trinkwasser führt meist zu erhöhten Belastungen im Menschen.

 

Flüchtige PFAS können vom Menschen über die Luft aufgenommen werden. Die Verwendung von Haushaltschemikalien wie Imprägniersprays führt zu Innenraumbelastungen. Auch Verbindungen wie beispielsweise Fluortelomeralkohole, die unter anderem für Teppichbeschichtungen eingesetzt werden, können in die Raumluft gelangen.

Toxisch in Mensch und Tier, in der Umwelt weit verbreitet

PFOS und PFOA verbleiben nach der Aufnahme lange im menschlichen Organismus. Die Anreicherung erfolgt nicht im Fettgewebe, sondern in Organen (z.B. Leber) und Blutproteinen. Beide Stoffe besitzen im Tierversuch lebertoxische, krebserregende und fortpflanzungsgefährdende Eigenschaften. Babys nehmen die Substanzen sowohl über die Plazenta, als auch später über die Muttermilch auf.

 

Eine Risikobewertung der EFSA aus dem Jahr 2018 kommt zu dem Schluss, dass ein beträchtlicher Teil der europäischen Bevölkerung über die Lebensmittelkette Konzentrationen an den perfluorierten Alkylverbindungen PFOS und PFOA ausgesetzt ist, die bis zu 25-fach über der wöchentlichen tolerierbaren Aufnahmedosis liegen. Die beobachteten Wirkungen sind eine Erhöhung des Cholesterinspiegels sowie die Beeinträchtigung des Immunsystems von Kindern. Auch in österreichischen Studien konnte eine Belastung mit diesen Stoffen bestätigt werden.

 

Im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie zum Schutz der Gewässer wurde für PFOS eine Umweltqualitätsnorm (UQN) erlassen. In Österreich beträgt die zulässige Höchstkonzentration für PFOS in Oberflächengewässern 36 μg/l, die Jahresdurchschnitt-UQN 0,00065 μg/l.

 

PFAS-Verbindungen wurden in etwas mehr als einem Viertel aller in Österreich in den Jahren 2016/2017 untersuchten Grundwasser-Messstellen nachgewiesen. Zwar bedeutet das Auffinden derartiger Spurenstoffe per se noch keine Gesundheitsgefährdung oder Gefährdung von Ökosystemen, es zeigt jedoch deren weitreichende Verbreitung. Die häufigsten Positivbefunde von PFOA bzw. PFOS haben Konzentrationen von weniger als 0,0050 μg/l pro Jahr.

 

Aufgrund der Vielfalt der unterschiedlichen PFAS Verbindungen besteht unter WissenschafterInnen und BehördenvertreterInnen die Besorgnis, dass die derzeitigen regulatorischen Maßnahmen und Möglichkeiten nicht ausreichen, um die Risiken im Zusammenhang mit dieser Stoffgruppe zu adressieren („Zürich statement“). Trotz des Verbots mehrerer hundert Verbindungen wird die Belastung aufgrund der Langlebigkeit noch viele Jahre bestehen. Gleichzeitig sind viele der derzeit legal eingesetzten PFAS hinsichtlich ihrer möglichen Gefahren für Umwelt und Gesundheit noch nicht ausreichend charakterisiert, während ihre Langlebigkeit und Verbreitung in der Umwelt unbestritten ist.

Vorschriften für PFAS

TWI-Wert der EFSA (tolerierbare wöchentliche Aufnahme - tolerable weekly intake)

 

PFOS: 13 ng /kg Körpergewicht

PFOA: 6 ng /kg Körpergewicht

TWI ... Durchschnittliche Menge eines Schadstoffes, die lebenslang wöchentlich aufgenommen werden kann, ohne dass nach Stand des Wissens ein wesentliches Gesundheitsrisiko besteht.

 

Das Gremium der EFSA arbeitet derzeit an einem Vorschlag für tolerierbare Aufnahmemengen  weiterer PFAS.

 

Trinkwasser

 

In der EU-Trinkwasserrichtlinie sind derzeit keine Grenzwerte für PFOS, PFOA oder andere PFAS enthalten. Im Rahmen der Überarbeitung der Richtlinie wurde vorgeschlagen, Grenzwerte für PFAS von 0,1 µg/l für einzelne PFAS-Verbindungen sowie von 0,5 µg/l für die Summe der PFAS in Trinkwasser festzusetzen.

 

Oberflächengewässer

 

Im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie zum Schutz der Gewässer wurde für PFOS eine Umweltqualitätsnorm (UQN) erlassen. In Österreich beträgt die zulässige Höchstkonzentration für PFOS in Oberflächengewässern 36 μg/l, die Jahresdurchschnitt-UQN 0,00065 μg/l.

 

- PFOS (Perfluoroktansulfonsäure, CAS 1763-23-1):

 

Die auf europäischer Ebene harmonisierte Einstufung lautet:

  • H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken (Acute Tox. 4)
  • H332 Gesundheitsschädlich bei Einatmen (Acute Tox. 4)
  • H351 Kann vermutlich Krebs erzeugen (Carc. 2)
  • H360D Kann das Kind im Mutterleib schädigen (Repr. 1B)
  • H362 Kann Säuglinge über die Muttermilch schädigen (Lact.)
  • H372 Schädigt die Organe bei längerer oder wiederholter Exposition (STOT RE 1)
  • H411 Giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung (Aquatic Chronic 2)

 

Laut Chemikalienverbotsverordnung sind das Inverkehrsetzen und die Verwendung von PFOS als Stoffe oder Bestandteile von Zubereitungen in einer Konzentration von 0,005 Masseprozent oder mehr verboten.

 

Gemäß Vorschlag der neuen POP-Verordnung für persistente organische Schadstoffe (ehemals EG-Verordnung Nr. 850/2004) gilt im gesamten EU-Raum für PFOS und deren Vorläufersubstanzen ein Verbot der Herstellung, des Inverkehrbringens und der Verwendung als solche, in Zubereitungen oder als Bestandteile von Erzeugnissen. Ausgenommen ist die Verwendung als Netzmittel für Hartverchromung in geschlossenen Systemen.

 

 

- PFOA (Perfluoroktansäure, CAS 335-67-1):

 

Die auf europäischer Ebene harmonisierte Einstufung lautet: 

  • H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken (Acute Tox. 4)
  • H318 (Verursacht schwere Augenschäden (Eye Dam. 1)
  • H332 Gesundheitsschädlich bei Einatmen (Acute Tox. 4)
  • H351 Kann vermutlich Krebs erzeugen (Carc. 2)
  • H360D Kann das Kind im Mutterleib schädigen (Repr. 1B)
  • H362 Kann Säuglinge über die Muttermilch schädigen (Lact.)
  • H372 Schädigt die Organe bei längerer oder wiederholter Exposition (STOT RE 1)

 

Gemäß Anhang XVII der REACH-Verordnung gelten folgende Beschränkungen: PFOA darf ab 4. Juli 2020 in der EU nicht mehr hergestellt und in den Verkehr gebracht werden. In Gemischen liegt die erlaubte Obergrenze für PFOA bei 25 ppb und für PFOA-Vorläuferverbindungen bei 1000 ppb. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Ausnahmen, z. B. für Feuerlöschschäume und die Halbleiterindustrie.

 

PFOA ist außerdem aufgrund seiner Reproduktionstoxizität und PBT-Eigenschaften in der Kandidatenliste für sehr gefährliche Stoffe gelistet. Bei Anfrage von KonsumentInnen besteht eine Informationspflicht des Händlers bezüglich der Gefährlichkeit und sicheren Verwendung (gemäß Art.33 der REACH-Verordnung).

 

PFOA (Inklusive Vorläufersubstanzen) befindet sich im Aufnahmeprozess zum Stockholmer Übereinkommen.

 

 

- PFHxS (Perfluorhexansulfonsäure, CAS 355-46-4):

 

PFHxS befindet sich im Aufnahmeprozess zum Stockholmer Übereinkommen.

PFHxS wurde aufgrund ihrer vPvB-Eigenschaften zur Aufnahme in die Kandidatenliste nominiert.

 

 

- Einige weitere perfluorierte Stoffe

werden derzeit im Rahmen von REACH geprüft und es wird an Maßnahmen zur Risikominimierung gearbeitet. So ist eine Beschränkung der längerkettigen Perfluorkarbonsäuren (C9-C14 PFCAs) und deren Salze und Vorläufer beschlossen (Registry of restriction intentions).

 

Produkte, die mit dem Österreichischen Umweltzeichen ausgezeichnet sind

Um das Österreichische Umweltzeichen (www.umweltzeichen.at) zu erlangen, darf in den Produkten nicht über 0,1 % von PFOS oder PFOA enthalten sein.

Unsere Leistungen

Das Umweltbundesamt kann in seiner akkreditierten Prüfstelle gemäß EN ISO/IEC 17025 die Substanzgruppe der PFAS in nahezu allen Medien nachweisen, wie etwa in Oberflächengewässern, Abwasser, Sedimentproben sowie in Biota, Fischen, Lebensmitteln, Produkten und humanen Proben.

Mittels einer LC-MS/MS-Methode bestimmen wir diese Substanzen selbst im unteren Nanogramm-Bereich.