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Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS)

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS)

PFAS (Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) sind eine große Gruppe von synthetischen Chemikalien, die in einer Vielzahl von Industrie- und Konsumprodukten verwendet werden. Sie sind bekannt für ihre Wasser-, Fett- und Schmutzabweisenden Eigenschaften. Diese Eigenschaften machen sie besonders nützlich, aber auch problematisch, da PFAS in der Umwelt persistent sind und sich in Organismen anreichern können. Hier ist eine detaillierte Beschreibung von PFAS:

Chemische Eigenschaften und Struktur

  • Fluor-Kohlenstoff-Bindungen: PFAS zeichnen sich durch sehr stabile Fluor-Kohlenstoff-Bindungen aus. Diese Bindungen sind extrem stark und widerstehen biologischem Abbau, chemischen Reaktionen und thermischer Zersetzung.
  • Perfluorierte und polyfluorierte Substanzen: Perfluorierte Substanzen enthalten vollständig fluorierte Kohlenstoffketten, während polyfluorierte Substanzen teilweise fluorierte Kohlenstoffketten aufweisen.

Typen von PFAS

  • PFOA (Perfluoroctansäure): Häufig in der Herstellung von fluorierten Polymeren wie Teflon verwendet.
  • PFOS (Perfluoroctansulfonat): Früher in wasser- und schmutzabweisenden Textilien, Papierbeschichtungen und Feuerlöschschäumen verwendet.
  • GenX und andere Ersatzstoffe: Neuere PFAS-Substanzen, die entwickelt wurden, um PFOA und PFOS zu ersetzen, jedoch oft ähnliche Umwelt- und Gesundheitsrisiken aufweisen.

Anwendungen und Verwendungen

  • Industrie und Gewerbe: Herstellung von nicht haftenden Oberflächen (Teflon), wasser- und ölabweisenden Textilien, Lebensmittelverpackungen, Feuerlöschschäumen, Farben und Lacken.
  • Konsumprodukte: Kochgeschirr, Outdoor-Bekleidung, Teppiche, Möbel, Kosmetika und Fast-Food-Verpackungen.

Umwelt- und Gesundheitsprobleme

  • Persistenz: PFAS sind extrem langlebig in der Umwelt und werden als „forever chemicals“ bezeichnet, weil sie nicht natürlich abgebaut werden.
  • Bioakkumulation: PFAS reichern sich in Lebewesen an, insbesondere in der Nahrungskette. Sie wurden in Wasser, Boden, Luft, Wildtieren und menschlichem Gewebe nachgewiesen.
  • Gesundheitsrisiken: Studien haben PFAS mit verschiedenen gesundheitlichen Problemen in Verbindung gebracht, darunter:
    • Krebs (z. B. Nieren- und Hodenkrebs)
    • Leber- und Nierenschäden
    • Fortpflanzungs- und Entwicklungsstörungen
    • Hormonelle Störungen
    • Immunsystembeeinträchtigungen
    • Erhöhte Cholesterinwerte

Regulation und Kontrolle

  • Internationale Maßnahmen: PFOS und PFOA wurden in vielen Ländern reguliert oder verboten. Das Stockholmer Übereinkommen zur Beschränkung persistenter organischer Schadstoffe (POP) listet diese Substanzen als solche, die eliminiert oder stark eingeschränkt werden sollen.
  • Nationaler Regelungen: Länder wie die USA, die EU-Staaten und andere haben Grenzwerte für PFAS in Trinkwasser festgelegt und verbieten oder beschränken deren Verwendung in bestimmten Produkten.

Forschung und Innovation

  • Entfernungstechnologien: Wissenschaftler entwickeln Methoden zur Entfernung von PFAS aus der Umwelt, wie fortschrittliche Oxidationsprozesse, Adsorptionstechniken und biologische Abbauwege.
  • Alternativen: Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung sicherer Alternativen zu PFAS, die ihre nützlichen Eigenschaften ohne die schädlichen Auswirkungen bieten.

Beispiele für Kontamination und Sanierung

  • Trinkwasser: Viele Gemeinden weltweit haben Probleme mit PFAS-kontaminiertem Trinkwasser, oft in der Nähe von Industrieanlagen oder Militärbasen, die Feuerlöschschäume verwendet haben.
  • Sanierungsmaßnahmen: Verschiedene Technologien wie Aktivkohlefiltration, Ionenaustausch und Membranverfahren werden zur Reinigung von PFAS-belastetem Wasser eingesetzt.

Insgesamt sind PFAS eine Gruppe von Chemikalien, die trotz ihrer nützlichen Eigenschaften erhebliche Umwelt- und Gesundheitsprobleme verursachen. Ihre Persistenz und Bioakkumulation stellen große Herausforderungen dar, die durch strengere Regulierungen, fortschrittliche Reinigungstechnologien und die Entwicklung sicherer Alternativen angegangen werden müssen.

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