VMR. Håndbog om undersøgelse og afværge af forureninger med PFAS-forbindelser 10 OKTOBER 2017

Transkript

1 VMR Håndbog om undersøgelse og afværge af forureninger med PFAS-forbindelser 10 OKTOBER 2017

2 VMR-Håndbog om undersøgelse og afværge af forureninger med PFAS-forbindelser Hvorfor en håndbog? VMR støtter miljøarbejdet hos regioner ved at gøre viden tilgængelig og praktisk anvendelig PFAS-forbindelser udgør en stor og kompliceret stofgruppe med særlige egenskaber Håndbogen giver regionerne og rådgivere et godt grundlag for at planlægge/tilrettelægge, udføre og evaluere projekter, hvor der PFAS-forureninger Håndbogen samler mange oplysninger som repræsentere status for viden 2017 Giver mulighed for at skabe en dybere forståelse i forbindelse med tolkning af forureningsdata og belysning af forureningsforhold 2

3 VMR-Håndbog om undersøgelse og afværge af forureninger med PFAS-forbindelser Hvilke emner medtages i håndbogen? PFAS stoffer, brancheanvendelser, farlighed og grænseværdier Udpegning af relevante PFAS-forbindelser PFAS egenskaber PFAS opførsel i jord og grundvand Analytiske teknikker Konceptuelle modeller Aspekter af betydning ved indledende og videregående undersøgelser State of art for afvægeforanstaltninger 3

4 Hvilke PFAS-forbindelser? Over forskellige stoffer Mindst 42 forskellige grupper De danske jord- og grundvandskvalitetskriterier omfatter 12 stoffer Jordkvalitetskriteriet 0,4 mg 12 PFAS/kg TS Grundvands/drikkevandskvalitetskriteriet 0,1 µg 12 PFAS/kg TS Gruppe Navn Formel PFCA er PFSA er Precursorer Antal C i C-F-kæden PFBA C 3 F 7 COOH 3 PFPeA C 4 F 9 COOH 4 PFHxA C 5 F 11 COOH 5 PFHpA C 6 F 13 COOH 6 PFOA C 7 F 15 COOH 7 PFNA C 8 F 17 COOH 8 PFDA C 9 F 19 COOH 9 PFBS C 4 F 9 SO 3 H 4 PFHxS C 6 F 13 SO 3 H 6 PFOS C 8 F 17 SO 3 H 8 PFOSA C 8 F 17 SO 2 NH 2 8 6:2 FTS C 6 F 13 C 2 H 4 SO 3 H 6 4

5 Hvilke PFAS-forbindelser Udpegning af 20 relevante PFAS-forbindelser * pt. ingen kommercielle analyser ** særskilt analysepakke Gruppe Navn Formel Antal C i C-F-kæden PFCA er PFUnDA C 10 F 21 COOH 10 PFDoDA C 11 F 23 COOH 11 Fundet i miljøprøver PFEtS (C2)* C 2 F 5 SO 3 H 2 Mobile C2 og C3 forbindelser PFPrS (C3)* C PFSA er 3 F 7 SO 3 H 3 PFNS C 9 F 19 SO 3 H 9 Anvendt i brancher PFDS C 10 F 21 SO 3 H 10 6:2 FTOH** C 6 F 13 C 2 H 4 OH 6 FTOH er 8:2 FTOH** C 8 F 17 C 2 H 4 OH 8 Flygtige PFAS-forbindelser Precursorer 10:2 FTOH** C 10 F 19 C 2 H 4 OH 10 Anvendt i brancher 14:2 FTOH** C 14 F 21 C 2 H 4 OH 14 N-EtFOSA* C 8 F 17 SO 2 N(C 2 H 5 ) C 2 H 5 8 FOSE* C 8 F 17 SO 2 N(H) C 2 H 4 OH 8 N-MeFOSE C F SO N(CH ) C H OH Anvendt i brancher N-EtFOSE* C 8 F 17 SO 2 N(C 2 H 5 ) C 2 H 4 OH 8 Precursorer Fluoracrylat* C 8 F 17 C 2 H 4 O CO CH CH 2 8 8:2 FTS C 8 F 17 C 2 H 4 SO 3 H 8 N-MeFOSAA C F SO N(CH ) CH COOH Fundet i overfladevand N-EtFOSAA C 8 F 17 SO 2 N(C 2 H 5 ) CH 2 COOH 8 8:2 FTCA C 8 F 17 CH 2 COOH 8 5:3 FTCA* C 5 F 11 C 2 H 4 COOH 5 Fundet i lossepladsperkolat 5

6 PFAS-grupper De 12 MST PFAS-forbindelser Forslag om yderligere 20 PFAS-forbindelser Antal kulstofatomer i fluorkulstofkæden (n) er angivet for hver PFAS-forbindelse 6

7 Opløselighed (logskala) mg/l PFAS egenskaber Fysisk-kemiske Overfladeaktive Stærke syrer - dissocieret i vand ved normal ph (ph 5-9) Påvirker dog ikke ph af grundvand idet forurening er typisk på ppb eller ppm-niveau Vandopløselig, men stor spredning* De 12 MST PFAS-forbindelser Typiske forureninger jord/grundvand De 20 øvrige PFAS-forbindelser *Mange værdier er estimerede (QSAR/COSMOtherm) PFBA PFPeA PFBS PFBS PFHxA PFOA PFHpA TCE PFOA Benzen PFHxS :2 FTS ,1 0,01 0,001 0,0001 0, , :2 FTOH N-EtFOSAA Fluoracrylat PFOSA FOSE N-MeFOSE 8:2 FTOH N-EtFOSE N-EtFOSA Phenol PFOS PFNA 8:2 FTS 8:2 FTCA PFDS Dichlorprop PFDA PFUnDA PFDS PFNS 10:2 FTOH PFDoDA 0, :2 FTOH 7

8 Log Kow PFAS egenskaber Fysisk-kemiske Fordeling mellem stoffet opløst i vand og sorberet på jord = K d Stoffer klassificeres ofte ift. Log K ow MEN PFAS-forbindelser er overfladeaktive (usikker Log K ow *) De 12 MST PFAS-forbindelser Typiske forureninger jord/grundvand De 20 øvrige PFAS-forbindelser Stoffer med høje Log k ow er mindre mobile og forventes i stigende grad at blive tilbageholdt i jord og grundvand dvs. de vil ikke findes i fanefronten *Mange værdier er estimerede (QSAR/COSMOtherm) PFPeA 3 PFBA 2 1 6:2 PFHpA FTOH 6:2 FTS PFHxA PFBS TCE 10:2 N-EtFOSA FTOH PFOS PFDA N-EtFOSE N-EtFOSAA PFNA N-MeFOSE 8:2 PFOSA FTOH 8:2 FTS FOSE 8:2 FTCA PFOA PFNS PFHxS Benzen Phenol Fluoracrylat PFUnDA 14:2 FTOH PFDoDA PFDS Dichlorprop 8

9 Fordeling mellem vand og luft, Kaw (Logskala) PFAS egenskaber Fysisk-kemiske Er PFAS-forbindelser flygtige? Flygtighed kan beskrives som fordeling mellem luft- og vandfasen K aw (Henry s konstant) K aw beregnes ofte i forhold til den neutrale molekyle og dermed meget usikker* Især FTOH er er flygtige men ingen PFAS-luftkvalitetskriteriet De 12 MST PFAS-forbindelser Typiske forureninger jord/grundvand De 20 øvrige PFAS-forbindelser *Mange værdier er estimerede (QSAR/COSMOtherm) 1,E+00 1,E-01 1,E-02 1,E-03 1,E-04 1,E-05 1,E-06 1,E-07PFOS 1,E-08 1,E-09 TCE 8:2 FTS PFOA 6:2 FTS PFPeA PFOA FOSE PFBA Benzen PFDS PFDoDA PFDA PFNA PFUnDA PFOS PFOSA PFHxS N-MeFOSE PFHpA N-EtFOSE 8:2 FTCA PFHxA PFBS Phenol N-EtFOSAA 6:2 FTOH Dichlorprop 9

10 PFAS-egenskaber Nedbrydelighed Generelt ikke nedbrydelige ingen fuld mineralisering til CO 2 MEN precursorer kan transformeres/omsættes til persistente metabolitter dead-end daughter PFAA-forbindelser, bl.a. til PFAS-forbindelser som indgår i 12 MST PFAS-forbindelser kan spredes i større afstand af kilden, da der ikke sker nedbrydning, men blot omsætning og fortynding (jf. MTBE-forureninger). 10

11 µg/kg TS µg/m³ PFAS - Fasefordeling Leg med JAGG 2.1 (husk dog at de fysisk-kemiske egenskaber er meget usikre) Stofgruppe Stof Antal C i C-F kæden- PFCA er PFPeA 4 PFOA 7 PFSA er PFOS 8 Precursorer PFOSA 8 6:2 FTS 6 FTOH er 6:2 FTOH 6 (Precursorer) 8:2 FTOH 8 Precursor N-EtFOSAA 8 Hvordan fordeles et stof i en sandjord fra en vandprøve med 0,1 µg stof/l (PFAS GV-kvalitetskriteriet på 0,1 µg 12 MST/l) Indhold i jord i ligevægt med en vandkonc. på 0,1 µg/l Jordkvalitetskriteriet 0,4 mg/kg TS Indhold i luft i ligevægt med en vandkonc. på 0,1 µg/l

12 µg/l µg/m³ PFAS - Fasefordeling Leg med JAGG 2.1 (husk dog at de fysisk-kemiske egenskaber er meget usikre) Hvordan fordeles et stof i en sandjord fra en jordprøve med 0,4 mg stof/kg TS (PFAS - jordkvalitetskriteriet på 0,4 mg 12 MST/kg TS) Indhold i vand i ligevægt med en jordkonc. på 0,4 mg/kg TS Vandkvalitetskriteriet 0,1 µg/l Indhold i luft i ligevægt med en jordkonc. på 0,4 mg/kg TS

13 PFAS egenskaber Punktkilder og art Ingen PFAS-frifase Typiske forureningskomponenter: Olie frifase LNAPL Chlorerede opløsningsmidler frifase DNAPL PFAS-spild i form af vandige opløsninger Brandslukningsskum: 1%, 3% eller 6% opløsning Koncentrat? 5-10% PFAS-forbindelser Hård forkromning: 5-10% opløsning PFOS-holdig 13

14 PFAS konceptuel model Konceptuel model for spild på terræn ved punktkilder Spild på terræn (vandopløst) PFAS-forurening Gas Atmosfærisk nedfald Andre kilder opstrøms Vandværk Moræneler Kalk 14

15 PFAS egenskaber Fyldpladser/gl. lossepladser Udvaskning fra PFAS-holdige produkter (tæpperester, produkter, imprægneret tøj, maling, hydraulikolie, malet betonrester, madpapir m.v.) 15

16 PFAS konceptuel model Konceptuel model for fyldpladser/gamle lossepladser Nedbør Gas og partikler GVS Fyld Udvaskning fra fyld Sand Moræneler Atmosfærisk nedfald Indvindings Andre kilder opstrøms boring Moræneler PFAS-forurening Søvand Kalk 16

17 PFAS egenskaber Diffuse kilder Udledning fra rensningsanlæg Udvaskning fra slam Afdampning fra lossepladser og rensningsanlæg Overfladeafstrømning fra bynære byggelse 17

18 PFAS konceptuel model Konceptuel model for diffuse kilder Industri Gas og partikler Slam på landbrugsjord Rensningsanlæg Luftforurening Atmosfærisk nedfald Afløb fra rensningsanlæg Gas og partikler Byområder Sand Moræneler Søvand Grundvand 18

19 PFAS -undersøgelse Aspekter af betydning ved indledende og videregående forureningsundersøglser Formål: Strategi: Forureningsfane: Forskel på strategien ift. punktkilde, losseplads eller screening. Skal der foretages en identifikation af en PFAS-belastning ved kilden, afgrænse fanen eller vurdere mass flux? Skal der analyseres for de 12 MST PFAS-forbindelser, en udvidet analysepakke på 32 stoffer og TOP eller AOF? Forurening spredes i vand og forureningsfanen kan være lang op til flere km. Mass flux: Forurening fortyndes i fanen og der sker ændringer i PFAS-fingerprint på grund af fortynding kan fane dykke ned under GVS. Risikovurdering/ afværge: Er der behov for at vide mere om PFAS-sammensætning og precursorer eller er det nok med de 12 MST PFAS? 19

20 PFAS håndbogen Afslutning VMR s PFAS Håndbog udkommer i slutning af 2017 Tak for opmærksomhed 20