PFAS
PFAS (Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen)
Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (englisch per- and polyfluoroalkyl substances, abgekürzt PFAS) sind aliphatische organische Verbindungen, bei denen an mindestens einem Kohlenstoffatom die Wasserstoffatome am Kohlenstoffgerüst vollständig („Per-“) durch Fluoratome ersetzt worden sind. Die Stoffgruppe umfasst zwischen einigen Tausend und einigen Millionen Einzelstoffen. Da sie oder ihre Abbauprodukte in der Umwelt nur sehr schwer abbaubar (persistent) sind, werden sie auch Ewigkeitschemikalien genannt.
Langkettige PFAS haben (sehr) persistente, (sehr) bioakkumulierende sowie toxische Eigenschaften, kurzkettige PFAS sind extrem persistent und mobil.
Die sehr stabile Bindung zwischen Kohlenstoff und Fluor lässt sich nur unter sehr hohem Energieaufwand lösen. Unter natürlichen Umweltbedingungen können weder biotische Prozesse (Bakterien) noch abiotische Prozesse (Wasser, Luft, Licht) zum Abbau der PFAS beitragen. Werden PFAS einmal in die Umwelt eingetragen, verteilen sie sich, z.B. in Wasser und Sediment, werden aber nicht abgebaut. Einige PFAS, insbesondere solche Stoffe, die aus einer langen perfluorierten Kohlenstoffkette bestehen, reichern sich zudem in Organismen und entlang der Nahrungskette an. PFAS mit einer kurzen perfluorierten Kohlenstoffkette, die sogenannten kurzkettigen PFAS, reichern sich zwar weniger im Organismus an, sind jedoch sehr mobil in Wasser und Boden. Kurzkettige PFAS werden im Boden nicht zurückgehalten und erreichen daher schnell das Grundwasser. Grund- und Oberflächenwasser werden häufig für die Trinkwasserversorgung genutzt. Aufgrund ihres geringen Adsorptionspotentials können kurzkettige PFAS während der Aufbereitung kaum aus dem Wasser entfernt werden. Des Weiteren werden die kurzkettigen PFAS von Pflanzen aus dem Boden aufgenommen und können sich auch im essbaren Teil der Pflanze einlagern.
Manche PFAS können Effekte auf Stoffwechsel, Hormonhaushalt, Fortpflanzung, und Immunsystem haben, manche stehen auch im Verdacht krebserregend zu sein. Die allermeisten PFAS sind aber noch nicht ausreichend untersucht worden um Aussagen über Effekte auf die Gesundheit machen zu können.
Die Regulierung von PFAS ist uneinheitlich gestaltet: Während einige bereits verboten oder eingeschränkt sind, sind andere noch unreguliert. Die langkettigen Verbindungen Perfluoroktansulfonsäure (PFOS), Perfluoroktansäure (PFOA) und Perfluorhexansulfonsäure (PFHxS) sind z.B. seit 2010, 2020 bzw. 2022 mit dem Stockholmer Übereinkommen weltweit verboten, mit Ausnahme weniger Einsatzbereiche.
Zudem gibt es unterschiedliche PFAS-Definition nach EU und OECD:
1. OECD-Definition (2021)
Die OECD hat 2021 eine Arbeitsdefinition von PFAS veröffentlicht:
PFAS sind fluorierte Stoffe, die mindestens eine perfluorierte Methylgruppe (–CF₃) oder eine perfluorierte Methylengruppe (–CF₂–) enthalten.
2. EU-Definition (ECHA/REACH, Beschränkungsvorschlag 2023)
Die europäische Chemikalienagentur ECHA schlägt für die anstehende PFAS-Beschränkung eine enger gefasste Definition vor.
PFAS sind Stoffe, die mindestens eine vollständig fluorierte Methylgruppe (–CF₃) oder eine vollständig fluorierte Methylengruppe (–CF₂–) enthalten, bei der das Kohlenstoffatom nicht direkt an ein Wasserstoff-, Chlor- oder Bromatom gebunden ist.
Damit fallen nach EU-Definition rein aromatische Fluorverbindungen (z.B. Fluorbenzole, Difluoraniline) in der Regel nicht unter die PFAS-Beschränkung, weil sie keine per-/polyfluorierte aliphatische Kette enthalten.