Durch eine innovative Herkunftsanalytik von Trifluoressigsäure (TFA) mittels Abbauversuchen und Isotopen-Signatur sollen TFA-Quellen identifiziert werden. Das verbesserte Prozessverständnis ermöglicht gezielte Maßnahmen zur Reduktion des Eintrags in die Umwelt.
Trifluoressigsäure (TFA) und andere ultra-kurzkettige perfluorierte Kohlenwasserstoff-Verbindungen (PFAS) werden zunehmend in Grund- und Oberflächenwasser nachgewiesen. Den genauen Mechanismus der TFA-Genese in den verschiedenen Umwelthabitaten kennt man in den wenigsten Fällen. Hier besteht Forschungsbedarf, um TFA-Quellen zu identifizieren und so die Kontamination von Umwelt und Trinkwasserressourcen dauerhaft zu reduzieren.
Der Kooperationspartner Hydroisotop GmbH hat sich daher das Ziel gesetzt, ein innovatives, hochempfindliches Analyseverfahren zu entwickeln, um die Kohlenstoff-Isotope (13C/12C) und die Sauerstoff-Isotope (18O/16O) von TFA und weiteren kurzkettigen PFAS zu bestimmen. Damit wird eine Methodik entwickelt, die für andere Schadstoffgruppen, wie z.B. LCKW, bereits erfolgreich eingesetzt wird.
Für eine systematische Erforschung von Abbauwegen, die zu TFA führen können, wird die TFA-Bildung aus dem biologischen Abbau von Precursor-Substanzen unter verschiedenen Redoxbedingungen und die Entstehung von kurzkettigen PFAS und TFA während der oxidativen (z.B. Ozonierung) oder elektrochemischen Behandlung von kontaminierten Wässern in Laborversuchen am TZW nachgestellt. Die Proben werden für die Methodenetablierung zur TFA-Isotopensignatur dem Kooperationspartner Hydroisotop GmbH zur Verfügung gestellt.
Die Ergebnisse aus dem Projekt werden zur Identifikation von TFA-Eintragspfaden beitragen und ein verbessertes Monitoring ermöglichen. Auf dieser Basis können gezielte Maßnahmen zur Vermeidung getroffen werden. Für Sanierungsmaßnahmen an kontaminierten Standorten wird mit der Isotopensignatur ein zusätzlicher aussagekräftiger Parameter verfügbar.
Veröffentlichungen
Trautmann, A. M.; Schell, H.; Schmidt, K. R.; Mangold, K-M; Tiehm, A. (2015): Electrochemical degradation of perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in groundwater. In: Water science and technology : a journal of the International Association on Water Pollution Research 71 (10), S. 1569–1575. DOI: 10.2166/wst.2015.143.
Scheurer, Marco; Nödler, Karsten; Freeling, Finnian; Janda, Joachim; Happel, Oliver; Riegel, Marcel et al. (2017): Small, mobile, persistent. Trifluoroacetate in the water cycle - Overlooked sources, pathways, and consequences for drinking water supply. In: Water research 126, S. 460–471. DOI: 10.1016/j.watres.2017.09.045.
