PFAS – et globalt problem

Vejret var smukt og vinterligt, da NBDE bød velkommen til deres PFAS-konference i Borås. NBDE er et samarbejde mellem de nordiske og baltiske landes organisationer, der varetager forsvarets bygninger og etablissementer. Samarbejdet, der har til formål at udveksle viden og erfaringer, nedsatte i 2018 en PFAS- arbejdsgruppe. Denne inviterede nationale og internationale eksperter til at videregive deres nyeste viden og bidrage til diskussionen om, hvordan vi mest hensigtsmæssigt håndtere PFAS-forureninger, hvilke muligheder der er, men også hvilke udfordringer man skal være opmærksom på. Fælles for alle landene er, at de har anvendt PFAS-holdigt brandskum til brandøvelser på flere af deres lokaliteter, og at de dermed har både kendte og mulige forureninger med PFAS, der skal håndteres.

Der er i det følgende fremhævet noget af den spændende viden, som blev delt på konferencen. Artiklens forfattere deltog selv med oplæg om hhv. PFAS-håndbogen og erfaringer fra PFAS-undersøgelser.

Der er PFAS i luften...

Vi ved det jo egentlig godt, at PFAS bl.a. spreder sig via atmosfærisk deposition, og at der er fundet PFAS i isbjørne på Arktis /1/. Men hvad vil det egentlig sige? Det var noget af det Ian Cousins, som til daglig er professor på Stockholm Universitet, kunne fortælle mere om. Ian forsker i aerosoler fra havet (sea spray aerosols), som bl.a. er med til at sprede PFAS og andre stoffer, men som også bidrager til skyformationer mv.

Laboratorieforsøg har vist, at PFAS kan opkoncentreres op til 70.000 gange fra vandfasen til aerosolerne, og feltforsøg har vist, at der er signifikant korrelation mellem indholdet af Na+ og indholdet af PFAS i aerosoler.

Desuden viser prøver fra havvand i Atlanterhavet, udtaget fra et forskningsskib, at det særligt er på den nordlige halvkugle, der måles høje indhold af PFAS i havet. I forbindelse med studierne på Atlanterhavet blev der desuden også målt på opkoncentreringen af PFAS, og her blev der påvist opkoncentrering over 100.000 gange i enkelte tilfælde, afhængigt af kulstofkædens længde.

På baggrund af deres forskning har Ian Cousins’ forskergruppe vurderet, at havet er kilde til en global emission af PFOA på 40-62 ton, og PFOS på 28-35 ton. Dette gør havet til den største kilde til PFOS i luften, mens bidraget af PFOA er sammenligneligt med andre kilder. Dermed bliver havet en væsentlig bidragsyder, når det kommer til PFAS i luften. Baseret på deres resultater vurderede de dog også, at ca. 99,7 % af emissionen vil ende i havet igen via nedfald og regn.

Ser man på depositionen af stofferne fra atmosfæren, er det især kystområder, som påvirkes. Se figuren nedenfor.

 

 

Det er især spredningen af PFAS over store afstande, som Ian Cousins’ forskergruppe har studeret, og her viser forskningen blandt andet, at det særligt er de mindre PFAS-partikler, som spredes på denne måde, mens den mere lokale spredning via havskum, som vi bl.a. har set det på Danmarks vestkyst, særligt handler om de større PFAS-partikler.

Desværre ser det endnu ikke ud til, at udfasning af de langkædede PFAS’er har haft effekt på indholdet af PFAS i atmosfæren. Tværtimod har der været et stigende indhold af PFAS i atmosfæren ved målinger på den canadiske målestation i Alert (beliggende på niveau med det nordligste Grønland). Ian Cousins’ forskergruppe /3/ har foretaget en gennemgang af de resultater for indhold af PFAS i regnvand, som forskellige projekter har afrapporteret i litteraturen. Resultaterne viser, at der er et indhold af PFAS i regnvand, som i flere dele af verden overstiger det danske kvalitetskriterie for drikkevand for sum af 4 PFAS.

Eksponeringsveje

Når vi taler om eksponering med PFAS, taler vi normalt om at undgå at få PFAS ind i kroppen via indtag af fødevarer og/eller vand. Elaine Cohen Hubel fra US-EPA præsenterede nogle data på undersøgelser, der var udført på støvprøver fra 114 forskellige huse. PFOS, PFOA og PFNA blev påvist i 71-88 % af prøverne med de højeste koncentrationer af PFOS og PFOA på op til ca. 42 og 47 ng/g.

PFAS i husstøv kan ifølge Elaine Hubel bl.a. stamme fra byggematerialer, møbler, tøj, rengøringsmidler samt produkter til personlig pleje, og de behøver derfor ikke nødvendigvis stamme fra en jordforurening.

Hvad skal vi måle på?

En af de ting som flere oplægsholdere (bl.a. Chris Higgins fra Colorado School of Mines og Graham Peaslee fra University of Notre Dame) adresserede var diskrepansen mellem det store antal PFAS, der findes (>10.000), og det faktiske antal vi måler på (i Danmark typisk de 22 PFAS indeholdt i Miljøstyrelsens jord- og grundvandskvalitetskriterier).

Den simple forklaring er selvfølgelig, at vi foretrækker at analysere for det, hvor vi har kriterier at sammenligne analyseresultatet med. Men realiteten er, at vi ikke kommer udenom at forholde os til de øvrige PFAS før eller siden. I EU’s drikkevandsdirektiv er der angivet et kriterie for ”total PFAS” på 500 ng. Udfordringen er dog, at der ikke pt. er en anerkendt metode til analyse af ”total PFAS”, da flere af PFAS-forbindelserne slet ikke kan måles med de tilgængelige metoder. Hertil kommer, at man, afhængigt af det medie man ønsker at analysere (fx grundvand, jord, luft, sediment, slam, overfladevand og biota), vil have forskellige analyseudfordringer.

Selvom man ikke kan måle en lang række af precursorerne, viser erfaringer, at de med tiden (og med afstanden til kilden) vil omdannes til slutprodukter som fx PFOS. Derfor er det vigtigt, at vi får det fulde billede. Chris Higgins pegede i sit oplæg på, at en LC-HRMS metode med ESI+/4/ fanger mange af de PFAS, som er vigtige, når der er tale om brandøvelsespladser. TOF/5/-metoden blev som så ofte før udpeget som en af de bedste kommercielt tilgængelige metoder på nuværende tidspunkt.

Hvordan slipper vi af med dem?

Der er mange udfordringer med PFAS, og hvordan vi slipper af med stofferne, er ikke det mindste af dem. Ét sted at starte er selvfølgelig at undgå udledning af stofferne i første omgang, og der kommer fluorfrit brandskum ind i billedet. Her fortalte Eleanor Lister fra LASTFIRE om sine erfaringer med testning af brandskum uden fluor, som viser lovende resultater.

Når vi er færdige med at bruge brandskum, der indeholder PFAS, står vi dog tilbage med udfordringen i, at PFAS sidder i alt. Brandbiler, betonoverflader og ikke mindst jorden indeholder PFAS i større eller mindre mængder. Andreas Woldegiorgis fra Co-Efficient AB fortalte om sine erfaringer med dekontaminering af brandbiler i det svenske forsvar. Hans triste konklusion var, at de metoder, de havde anvendt, som trykspuling, rense med damp, rense med varmt vand og MeOH, indledningsvis havde vist en god reduktion, hvor der kunne fjernes en del PFAS, men forholdsvis hurtigt kunne de se, at PFAS kommer tilbage igen.

Når det kommer til at rense vand, viser kendte metoder, som Pump & Treat med kul eller resiner, potentiale, når det kommer til de 22 PFAS, vi ser på i Danmark. Der udvikles fortsat på den lovende SAFF-metode (Surface Active Foam Fractionation). Fælles for alle metoder er dog, at de kan være udfordret af de kortkædede PFAS-forbindelser, og at de foreløbige erfaringer (af gode grunde) ikke ser på total PFAS.

Oprensning i jord – en særlig udfordring

Et af de budskaber, der står tilbage fra konferencen omkring oprensning i jord, var det klare; ”vi kommer ikke ned på nul”. Derimod bliver det et spørgsmål om at komme ned på et niveau, der svarer til den diffuse forurening. Niveauet for den diffuse forurening er dog meget forskelligt fra land til land og område til område, så spørgsmålet er, om det er realistisk at komme ned på det danske niveau for diffus forurening i jord, som heller ikke er fastlagt endnu.

Til håndtering af PFAS i jord blev der overordnet peget på flere teknologier. Dels fiksering, som blandt andet kan ske gennem soil mixing af en reagent med jorden, men hvor vi reelt set ikke kender langtidseffekterne. Vi ved simpelthen ikke, hvor effektivt det binder PFAS i det lange løb. En anden meget brugt teknologi i flere lande er jordvask. Ulempen ved denne teknologi er, at den er bedst på grovere fraktioner (minimum 80 % sand og grus) og slet ikke virker på lerjorder, hvor der er et højt indhold af fine partikler. Forbrænding er en effektiv, men dyr teknologi, da man skal meget højt op i temperatur for at nedbryde PFAS. Desuden skal man være opmærksom på, om der dannes uønskede stoffer, eller PFAS blot udledes med røggassen.

Et vigtigt budskab fra konferencen er, at vi skal ”stoppe blødningen”, altså dels stoppe udledningen af PFAS, dels stoppe spredningen af PFAS fra de store forureninger. Erkendelsen i USA er, at de aldrig kommer til at fjerne PFAS helt fra vores miljø, dertil vil det blive alt for dyrt. Men når de værste forureninger er fjernet, og der er gjort noget for at stoppe yderligere udledninger, kan vi forsøge at fjerne noget af den PFAS, som er spredt i miljøet. Det betyder også, at vi måske kan blive tvunget til at anvende fixeringsteknologier i første omgang. Senere kan vi så vende tilbage til de forurenede områder, når der forhåbentlig er udviklet nogle teknologier, der rent faktisk kan fjerne PFAS og inden for en økonomisk ramme, som er forsvarlig. Det blev i den forbindelse drøftet, om en teknologi som PlumeStop, hvor man skaber en ”barriere” i grundvandet med aktivt kul, måske faktisk kan anvendes til at opkoncentrere PFAS i et område, som så kan blive hot spot for en senere oprensning. Firmaet bag PlumStop viste resultatet af nogle designmodelleringer, som indikerede, at hvis der blev lavet en barrierer, så skulle der ske en genbehandling efter 18-60 år. Men så var problemet med de kortkædet PFAS stadig ikke løst.

Til slut er der blot at sige mange tak for invitationen fra Forsvarsministeriets Ejendomsstyrelse og for at blive inviteret til at holde indlæg – og ikke mindst deltage i denne eksklusive konference.

 Referencer
/1/ The cost of inaction: A socioeconomic analysis of environmental and health impacts linked to exposure to PFAS (diva-portal.org)
/2/ Fra Ian Cousins’ powerpoint præsentation: Sha et al., ikke udgivet
/3/ Outside the Safe Operating Space of a New Planetary Boundary for Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) Environmental Science & Technology (acs.org)
/4/ LC-HRMS: Liquid Chromatopgraphy-High Resolution Mass Spectrometry; ESI: Electrospray Ionization
/5/ Total Organic Fluorine