enviromail_29

nezastavitelné? ultrakrátké pfas v životním prostředí a vodních zdrojích

Zveřejněno: Listopad 2025
Stáhnout PDF
EnviroMail_29_Evropa_Nezastavitelné? Ultrakrátké PFAS v životním prostředí a vodních zdrojích

 

Ultra-krátké per- a polyfluoralkylované látky (USC-PFAS, z anglického ultra-short chain) jsou definovány jako sloučeniny obsahující tři nebo méně atomů uhlíku. Vyznačují se vysokou mobilitou v životním prostředí, výraznou rozpustností ve vodě a nízkou afinitou k organickým látkám. Díky těmto vlastnostem se USC-PFAS hojně vyskytují v povrchových i podzemních vodách, odpadních vodách, ale také ve vodě pitné. Hlavní environmentální problémy spojené s USC-PFAS zahrnují jejich mimořádnou perzistenci, vysoké riziko kontaminace podzemních vod a obtížnou sanaci způsobenou odolností vůči běžným čistírenským metodám. 

 

Výskyt, použití a zdroje

Na rozdíl od PFAS s delšími řetězci jsou USC-PFAS varianty dosud málo prostudované a naše znalosti o jejich záměrných i nezáměrných transformačních procesech zůstávají omezené. Zdrojů USC-PFAS je několik: vznikají degradací prekurzorových sloučenin, atmosférickým rozkladem fluorovaných a chlorfluorovaných uhlovodíků používaných jako chladiva, nebo jsou cíleně přímo používány v produktech, jako například v bateriích. Důležitým faktem je, že kyselina trifluoroctová (TFA) – hlavní a reprezentativní zástupce USC-PFAS, vzniká také při environmentálním rozkladu fluorovaných pesticidů a léčiv. USC-PFAS dále vznikají jako vedlejší produkty při výrobě delších PFAS zastaralou metodou elektrochemické fluorace (ECF). Nacházíme je také v komunálním i průmyslovém odpadu nebo v hasicích pěnách.


Osud a transport

Délka uhlovodíkového řetězce hraje klíčovou roli při určování fyzikálně-chemických vlastností různých PFAS látek. PFAS s dlouhým řetězcem jsou například hydrofobnější, což je vlastnost, která byla využita při technikách odstraňování pomocí uhlíkatých materiálů, jako je granulované aktivní uhlí (GAU). Naopak PFAS s krátkým a ultra-krátkým řetězcem jsou hydrofilní, s charakteristicky nízkými hodnotami pKa (tj. jsou kyselejší), vysokou rozpustností ve vodě a sníženými hodnotami log Koc (tj. méně adsorbují organický uhlík). Tyto vlastnosti znamenají, že USC-PFAS se ve vodném prostředí volně disociují a jsou méně náchylné k sorpci na přírodní pevné látky. Výsledkem je, že USC-PFAS jsou ve vodním prostředí vysoce mobilní a mohou se šířit na velké vzdálenosti od oblastí primární kontaminace.


Globální regulační prostředí

Povědomí o perzistenci a bioakumulační povaze PFAS s řetězci C8-C14 začalo na přelomu tisíciletí vyvolávat obecné znepokojení, což brzy vedlo k zařazení PFOS, PFOA a PFHxS na seznam perzistentních organických polutantů (POP) Stockholmské úmluvy. V důsledku toho začali výrobci postupně přecházet na alternativy s krátkými a ultrakrátkými řetězci. 

S přechodem z C8 na C4 a kratší fluorované uhlíkové řetězce však došlo ke snížení technického kvality výrobků a pro dosažení stejného efektu bylo zapotřebí většího množství látek. Přestože je obecně uznáváno, že PFAS s krátkými a ultra-krátkými řetězci mají menší toxikologický účinek, environmentální rizika tím nutně nejsou vyloučena, protože přítomnost USCPFAS a jejich průběžné, kumulativní uvolňování naznačují, že se mohou v budoucnu projevit jejich nepříznivé dopady. 

Globální regulace USCPFAS se regionálně liší a často spadají pod širší regulaci PFAS. Například Evropská unie stanovuje konkrétní požadavky a limitní hodnoty pro celkovou koncentraci PFAS v pitné vodě podle směrnice (EU) 2020/2184 o jakosti vody určené k lidské spotřebě. Směrnice o pitné vodě zavedla limit 0,5 μg/l pro ukazatel „PFAS celkové“ (PFAS Total), přičemž nadále probíhají odborné diskuse o metodice, zejména pokud jde o zahrnutí kyseliny trifluoroctové (TFA). Kromě toho byla TFA nedávno doplněna na prioritní seznam pro původně navržený ukazatel sumy 24 PFAS v povrchových vodách. ODKAZ


Nádoby na odběr vzorků pro analýzu PFAS

Pro zajištění spolehlivých výsledků analýzy PFAS se doporučuje používat pouze testované a ověřené vzorkovací nádoby; tyto nádoby jsou k dispozici na vyžádání v laboratořích ALS.


Analytické služby jsou stále dostupnější

Testování USC-PFAS je z analytického hlediska relativně náročné. Komplexnost matric a následný analytický šum komplikují stanovení těchto sloučenin, především TFA. Příprava vzorku je další klíčovou výzvou analytického postupu, a to díky riziku křížové kontaminace. Postup přípravy vzorku byl tedy cíleně navržen tak, aby byl co nejjednodušší a nejméně zdlouhavý. Ostatní sloučeniny ze skupiny USC-PFAS zpravidla vykazují v testovaných vzorcích nižší koncentrace, což obecně usnadňuje dosažení nižších limitů stanovení (LOQ).  

Laboratoře ALS úspěšně vyvinuly analytickou metodu stanovující USCPFAS v environmentálních vodních matricích. Pro TFA bylo dosaženo LOQ na hladině 50 ng/l a pro ostatní USC-PFAS dokonce ještě nižších hodnot. Kompletní seznam analyzovaných USC-PFAS je uveden v Tabulce:
 

Sloučeniny USC-PFAS

Číslo CAS

Kyselina trifluoroctová (TFA), kyselina perfluoroethanová (PFEtA)

76-05

Kyselina trifluormethansulfonová (TFMS), kyselina perfluormethansulfonová (PFMeS)

1493-13

Kyselina perfluoroetansulfonová (PFEtS)

354-88

Kyselina perfluorpropanoová (PFPrA)

422-64-0

Kyselina perfluorpropansulfonová (PFPrS)

423-41-6

Kyselina trifluormetansulfinová

34642-42-7

Lithium bis(trifluormethansulfonyl)imid (LiTFSI)

90076-65-6


Legislativa

 

Ultrashort chain per- and polyfluoroalkyl substances (USC-PFAS),
defined as those with three or fewer carbon atoms, are characterised
by their significant mobility within the environment, high water solubility,
and low affinity for organic matter. These properties contribute
to their widespread presence in environmental waters and wastewaters,
as well as drinking waters. The environmental concerns associated
with USC-PFAS include their persistence, potential for groundwater
contamination, and challenges in remediation due to their resistance
to conventional treatment methods.
Print