Wassertests für PFAS: von sechs Stunden auf 30 Minuten

Maria Guerra de Navarro, Postdoktorandin am Institute of Environment der FIU, ist beim Entnehmen von Wasserproben zu sehen. Ihr Team an der Florida International University hat nun eine Labormethode entwickelt, die PFAS-Ergebnisse in 30 Minuten liefert, während die Prüfung früher über sechs Stunden dauerte. PFAS bilden eine Familie der sogenannten Ewigkeitschemikalien: Sie sind nahezu unzerstörbar, in den USA nahezu überall zu finden und werden mit endokriner Störung, Schwächung des Immunsystems und Krebs in Verbindung gebracht.

Für Südflorida ist die Sache eine lokale Angelegenheit. Das Trinkwasser dort stammt aus dem flachen Biscayne-Aquifer, der Oberflächenabflüssen von Deponien, Flughäfen und Militärflugplätzen sowie Regenwasser ausgesetzt ist. Weder Kläranlagen noch Trinkwasseraufbereitungsanlagen behandeln PFAS derzeit, sodass sich die Verunreinigung durch den gesamten Wasserkreislauf bewegt. Versorger investieren in Aktivkohle, Umkehrosmose und Nanofiltrationsmembranen, doch diese Systeme konzentrieren die Stoffe in einem Abfallstrom, anstatt sie zu zerstören. Im Miami-Dade County werden Grundwasserbrunnen alle vier Monate auf PFAS überwacht.

Die neue Methode automatisiert die Probenaufbereitung mithilfe der Online-Festphasenextraktion und kombiniert sie mit hochpräzisen Messverfahren, die winzigste Spuren der Stoffe erfassen. Da sie kleinere Proben und weniger Lösungsmittel benötigt, verringert sie das Risiko menschlicher Bedienfehler. Sie erkennt 39 der 40 von der EPA gelisteten PFAS. Das Team ließ bewusst eine Verbindung weg, weil deren Erfassung die Nachweisgrenzen für PFOS und PFAS erhöht hätte, die am strengsten regulierten Stoffe. Natalia Quinete, außerordentliche Professorin an der FIU, bezeichnete diesen Kompromiss als inakzeptabel. Das Team hat außerdem gezeigt, dass die Methode kleine und große PFAS-Moleküle gleichzeitig analysieren kann, und arbeitet nun an kleineren Molekülen, die im Trinkwasser häufig vorkommen, weil größere Moleküle zerfallen.

Für einen Wasserversorger würde die Neuerung eine kürzere Wartezeit zwischen Probe und Ergebnis bedeuten, doch in dieser Rolle ist die Methode noch nicht einsetzbar. Sie muss zunächst in umfangreichen Validierungsstudien über mehrere unabhängige Labore zertifiziert werden, und für diesen Schritt nennen die Quellen keinen Termin. Guerra de Navarro sagte, die EPA sollte in Betracht ziehen, diese Art von Technik in ein Standardverfahren aufzunehmen, angesichts der landesweiten Nachfrage nach PFAS-Überwachung im Rahmen neuer Trinkwasservorschriften. Das Team hat PFAS im Leitungswasser in mehreren Gebieten des Miami-Dade County bereits charakterisiert und analysiert nun Serumproben von Menschen. Ein einfacherer Test für PFAS insgesamt, der mit günstigerer Ausrüstung an einem Tag 20 Proben verarbeiten könnte, befindet sich in Entwicklung; langfristiges Ziel ist eine Bewertung direkt vor Ort in Echtzeit.