PFAS: Es regnet ewige Chemikalien

Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) sind bekannt als gesundheitsschädliche und schwer abbaubare Chemikalien. Von den bekanntesten wie PFOA (Perfluoroctacansäure), ist nachgewiesen, dass sie die Leber schädigen und die Fortpflanzung beeinflussen können.

Weil sie so langlebig sind, finden sich PFAS deshalb immer häufiger in der Umwelt. Wie häufig, hat nun ein Team aus Forschenden der ETH und der Universität Stockholm dargelegt.

Die Forschenden suchten in Regenwasser, Böden und Oberflächengewässern auf der ganzen Welt zehn Jahre lang nach vier der bekanntesten PFAS. Deren Konzentration war selbst an abgelegenen Orten wie im Regenwasser auf dem tibetischen Hochplateau so hoch, dass sie nicht mehr als sicher gelten kann.

Langlebige Chemikalien sind im hydrologischen Kreislauf angekommen

Die Analyseergebnisse der Forschendengruppe aus Stockholm und Zürich, die Anfang August in «Environmental Science & Technology» veröffentlicht wurden, stellen eine neue, leider besorgniserregende Tatsache dar.

Bisher ging die Wissenschaft davon aus, dass PFAS im natürlichen Kreislauf langfristig im Meerwasser ankommen, wo sie sich stark verdünnen und nur noch eine geringe Gefahr darstellen. Dass sich die giftigen Chemikalien in Regenwasser finden, heisst, dass sie in den hydrologischen Kreislauf gelangt sind.

Das wird sich so schnell nicht mehr ändern. PFAS gelten als «ewige Chemikalien». Unter natürlichen Bedingungen zerfallen sie kaum, das heisst, sie reichern sich immer weiter an. Die Konzentration einiger PFAS im Regenwasser ist an manchen Orten höher als der Grenzwert für Trinkwasser in den Industriestaaten.

«Die extreme Persistenz und der kontinuierliche globale Kreislauf bestimmter PFAS werden dazu führen, dass die oben genannten Richtlinien weiterhin überschritten werden», sagt Martin Scheringer, ein Mitautor der Studie, der an der ETH Zürich und an der Masaryk-Universität in der Tschechischen Republik tätig ist.

Dabei suchten die Forschenden nur nach vier der bekanntesten PFAS, nämlich Perfluoroctansulfonsäure (PFOS), Perfluoroctansäure (PFOA), Perfluorohexansulfonsäure (PFHxS) und Perfluorononansäure (PFNA). Die PFOA-Konzentration im Regenwasser lag dabei an allen Messpunkten höher als der derzeitige Grenzwert der US-Umweltagentur EPA für Trinkwasser, sogar in Tibet und der Antarktis.

Regenwasser zu trinken, ist nach US-Massstäben gesundheitsgefährdend

«Das heisst, Regenwasser zu trinken, ist nach Massstäben der EPA nicht sicher», brachte es Ian Cousins, der Hauptautor der Studie, gegenüber der AFP auf den Punkt. Einige andere Massstäbe, die die Forschenden anlegten, wie die Grenzwerte der der EU oder die dänischen Trinkwasser-Leitlinien, sind weniger streng, wurden aber ebenfalls an vielen Orten überschritten.

Die US-Umweltbehörde EPA hat ihre Grenzwerte einige Male verschärft, seit die Gefährlichkeit von PFAS bekannt wurde. Im Herbst wird eine weitere Verschärfung erwartet. Im Juni 2022 legte die EPA nicht-regulatorische Gesundheitsempfehlungen vor, die einen Grenzwert für die lebenslange Aufnahme von PFOA bei vier Pikogramm (Billionstel Gramm) pro Liter und PFOS bei 20 Pikogramm pro Liter festlegten. Vorher war diese bei 70 Pikogramm pro Liter für beide Stoffe zusammen gelegen.

Gerade die EPA wurde oft kritisiert, griffige Regelungen für PFAS zu verschleppen und die Gefahr durch ewige Chemikalien nicht ernst genug zu nehmen. Einen grossen Anteil an der Anerkennung von PFAS als giftig und krebserregend hat der US-Anwalt Rob Billot. Er erreichte in jahrelangem Kampf, dass PFOA reguliert wurde. Seit bekannt sei, dass PFAS die Immunantwort von Kindern auf Impfungen reduziere (Infosperber berichtete), nehme die EPA die Verschmutzung noch ernster, vermutet Cousins.

PFAS – eine Stoffklasse mit vielen Unbekannten

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für PFAS, die seit den 1940er-Jahren eingesetzt werden – von Gitarrensaiten über Teflonpfannen bis zu Feuerlöschschäumen. Die gesamte Stoffklasse der PFAS umfasst zwischen 4500 und 5000 verschiedene Verbindungen, von denen nur wenige genau untersucht sind. Und es kommen fortlaufend neue PFAS dazu. Oft werden sie eingeführt, um inzwischen regulierte Substanzen zu ersetzen.

Ihr Ersatz ist oft nicht weniger schädlich. Sogenannte GenX-Chemikalien, die PFOA ersetzen sollen, wurden vom Europäischen Gerichtshof beispielsweise als «besonders besorgniserregend» eingestuft (Infosperber berichtete). Die Umweltchemikerin Hanna Joerss vom deutschen Helmholtz-Zentrum spricht von «regrettable substitutes», bedauerlichen Ersatzstoffen.

Genutzt werden PFAS überall dort, wo etwas feuerfest, wasserabweisend, fettabweisend oder besonders gleitfähig sein soll, beispielsweise in Skiwachs, Outdoorkleidung und Feuerlöschschäumen. Obwohl von den als gesundheitsgefährdend bekannten PFAS immer weniger produziert werden, nimmt ihre Menge in der Umwelt nicht ab.

Manche Quellen sind auch noch gar nicht erfasst oder gefunden, beispielsweise ehemalige Übungsplätze von Feuerwehren, stillgelegte Fabrikgelände oder Flughäfen, auf denen PFAS-haltige Feuerlöschschäume verwendet wurden.

Einige der gesundheitsschädlichen Effekte von PFAS sind vermutlich auch noch nicht untersucht und nicht bekannt. Sich überlagernde «Cocktaileffekte» wurden bisher kaum berücksichtigt. Es gibt, zusammengefasst, noch grosse Lücken in den Daten. Diese müssten unbedingt soweit möglich geschlossen werden, schreiben die Autoren der Studie.

Die Menge an PFAS auf der Welt hat die planetaren Grenzen womöglich schon überschritten

Mehr oder weniger gilt das für alle von Menschen erzeugten künstlichen Stoffe, die nicht nach kurzer Zeit aus der Umwelt verschwinden. Im Frühjahr 2022 warnten Forschende des Stockholm Resilience Centres (SRC), dass die Grenzen des Planeten womöglich bereits überschritten sind (Infosperber berichtete).

Das glauben auch die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der ETH und der Universität Stockholm in Bezug auf PFAS. Sie argumentieren, dass die planetaren Grenze, also die Menge an PFAS, die das Ökosystem der Erde langfristig verkraften kann, grenzwertig oder bereits überschritten ist.