Literatuuronderzoek naar bronnen en gedrag van PFAS in afvalwater

Koen van Gijn, Bram Oom, Anna van der Enden

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) in afvalwater zijn onderzocht aan de hand van een dataanalyse van twee meetcampagnes en een literatuurstudie. Een van de meetcampagnes is uitgevoerd op 8 Nederlandse rwzi’s (in opdracht van STOWA en het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat) en de andere studie betreft 6 Europese rwzi’s (in opdracht van het Duitse Umweltbundesamt). Op alle RWZI’s zijn meerdere 24-uurs verzamelmonsters genomen. DOEL Het doel van dit rapport is om een bijdrage te leveren aan de inzichten rondom de bronnen van PFAS in afvalwater en het gedrag van PFAS in een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI), met specifieke aandacht voor de rol van precursors van PFAS (dat wil zeggen groepen van PFAS die afbreekbaar zijn tot andere PFAS). Daarnaast is een case study uitgewerkt. RESULTATEN EN CONCLUSIES RWZI’s ontvangen meestal afvalwater van zowel industrie als huishoudens. Uit de twee meetcampagnes en uit de literatuur komt naar voren dat PFAS-concentraties in afvalwater met een groot aandeel industrieel afvalwater hoger zijn dan in uitsluitend huishoudelijk afvalwater. Dit kan oplopen tot een factor 1000 hogere concentraties in industrieel afvalwater. Het grootste deel van de PFAS-vracht in afvalwater is toe te wijzen aan een beperkt aantal stoffen. Op basis van de meetdata van de twee meetcampagnes is er per RWZI een top 5 gemaakt van PFAS met hoogste influentconcentraties en deze top 5 is gemiddeld 84% van de totale PFAS-vracht in het influent. Per RWZI is in alle influent- en effluentmonsters deze top 5 stoffen steeds hetzelfde, maar tussen verschillende RWZI’s varieert de top 5 sterk. Tot slot is het een grote uitdaging om gemeten PFAS in afvalwater te koppelen aan een specifieke industriële of huishoudelijke bron. Dit komt vooral door het grote aantal potentiële bronnen en toepassingen van PFAS. Het gedrag van PFAS in een RWZI is een complex geheel. PFAS worden omgezet en bij deze omzettingen worden weer andere PFAS gevormd, die hetzij in de waterfase blijven hetzij aan het slib adsorberen. In theorie kunnen vooral polyfluoralkylverbindingen worden omgezet en zijn perfluoralkylverbindingen de stabiele eindproducten. Uit de twee meetcampagnes wordt geconcludeerd dat polyfluoralcoholen en -fosforzuren inderdaad vooral afnemen in de RWZI terwijl perfluorcarbonzuren en sulfonzuren vooral toenemen. In lijn met de theorie nemen de polyfluorcarbonzuren en -sulfonzuren soms ook toe in het effluent. De literatuur laat zien dat langere ketens (C8 ketens en hoger) meer hydrofoob zijn en dus aan het slib adsorberen. Dit wordt ook gezien in de meetcampagnes, al blijkt ook dat zelfs de langere ketens nog gedeeltelijk in het effluent achterblijven en dus niet volledig adsorberen aan het slib. In de meetcampagnes en in de literatuur worden duidelijke toenames in PFAS-concentraties in het effluent gemeten, die worden toegeschreven aan omzettingen vanuit precursors. In veel gevallen zijn de gemeten precursors niet voldoende om de totale toenames in concentratie te verklaren. In de literatuur worden deze conclusies ook bevestigd met behulp van totaal oxideerbare precursor (TOP) assays. Omzettingen van precursors zijn erg complex. Vaak wordt via meerdere tussenproducten een stabiel eindproduct gevormd. In sommige voorbeelden zijn de tussenproducten ook redelijk stabiel of zijn er meerdere eindproducten mogelijk. Precursors maken het monitoren en begrijpen van het gedrag van PFAS een complexe uitdaging. Wat in ieder geval duidelijk is, is dat ze een significante bijdrage leveren aan de totale hoeveelheden PFAS in afvalwater en dus zeker meegenomen moeten worden in verder onderzoek.
Original languageDutch
Place of PublicationAmersfoort
PublisherStichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA)
Number of pages37
ISBN (Electronic)9789057739507
Publication statusPublished - 2021

Publication series

NameStowa rapport
No.2021-47

Cite this