Stapsgewijze aanpak van PFAS-meettechnieken biedt beter zicht op blinde vlekken

PFAS: de watersector loopt tegen veel uitdagingen rond deze omvangrijke – en vaak schadelijke – stoffengroep aan. Het kunnen opsporen is één daarvan. In een onlangs afgerond TKI-project is een stapsgewijze methode ontwikkeld die drinkwaterbedrijven en waterschappen helpt om PFAS beter in beeld te kunnen brengen. “Het is een praktisch toepasbare tool waarmee we onze blinde vlek kunnen inkaderen en zo nodig verder inkleuren”, aldus Hugo Lapre van Brabant Water.

PFAS, ook wel bekend als per- en polyfluoroalkylstoffen, vormen een groeiende zorg voor de watersector omdat ze overal in de waterketen opduiken. Hoewel waterlaboratoria 20 tot 30 doelstofanalyses kunnen uitvoeren, zoals wettelijk is voorgeschreven, blijven de overige duizenden PFAS onder de radar. Hierdoor is de precieze aanwezigheid en verspreiding van deze complexe mengsels in grond-, oppervlakte- en afvalwater grotendeels onbekend. Bovendien komt de industrie voortdurend met nieuwe alternatieve PFAS als vervanging van gereguleerde varianten, wat de uitdagingen rondom deze stoffen alleen maar lastiger maakt.

Strengere normen

“Zeker als de normen nog strenger worden, zijn wij niet het eerste drinkwaterbedrijf dat problemen heeft”, zegt Lapre. “Een groot deel van onze bronnen is van nature goed beschermd tegen PFAS. Maar er zijn ook winningen die onder invloed staan van menselijk handelen. Daar duiken sporen van PFAS op. Om hierop te kunnen anticiperen, willen we weten: deze PFAS zien we wel, maar wat zien we niet?” Die vraag was voor Brabant Water een reden om aan te haken bij het TKI-project ‘Een integrale aanpak voor opsporing van ongewenste perfluorstoffen in de waterketen’. “De manier van werken die hierin is ontwikkeld gaat ons helpen om beter te weten hoeveel zorgen we ons moeten maken over onze kwetsbare winningen.”

Stapsgewijze aanpak

Het project ging van start met een literatuurstudie, waarin werd gezocht naar de nieuwste ontwikkelingen rond het opsporen van PFAS. “Net als onze onderzoekspartner Wageningen Food Safety Research, hadden we al ervaring met PFAS uit eerdere projecten”, vertelt Frederic Béen, onderzoeker bij KWR. “Uit de literatuur hebben we de meest veelbelovende technieken gehaald om deze te testen en methoden voor de monstervoorbewerking te ontwikkelen. Screening biedt bijvoorbeeld een kwalitatieve aanpak om te kijken naar de aan- of afwezigheid van PFAS. Doelstofanalyses zijn juist meer gericht op kwantitatieve resultaten. Daarmee meet je de hoeveelheid van een bepaalde stof, zelfs bij lage concentraties. Na deze methodeontwikkeling hebben we aan de hand hiervan monsters van oppervlakte-, grond- en afvalwater getest, en ook matrices die sterk waren vervuild met blusschuim – een bekende bron van PFAS. Het blijkt dat je afhankelijk van de matrix, andere meettechnieken moet inzetten. Want één methode om alle PFAS te meten bestaat niet, dat wisten we al. Op basis van de opgedane kennis hebben we een stappenplan gemaakt waarmee waterbeheerders een beter beeld kunnen krijgen. Het begint met de standaard meetmethoden, waarnaast je ook een andere methode laat meelopen. Op basis van de verschillen tussen die twee, zet je vervolgens een stap in de bijbehorende richting om de onbekende PFAS beter te kunnen duiden. Zijn er niet of nauwelijks verschillen tussen die twee, dan betekent dit dat er waarschijnlijk niet veel onbekende PFAS in het monster zitten.” Behalve het stappenplan komt uit het project ook een belangrijke waarschuwing voort, denkt Béen: “Het toepassen van de standaardmethoden om PFAS aan te tonen, is niet genoeg. Als we in kaart willen brengen welke PFAS er zijn, moeten we meerdere technieken naast elkaar gebruiken.”

PFAS-analyse in standaardpakket

Ook Ruud Schemen, werkzaam bij Waterschap De Dommel, bevestigt dat het project heeft geholpen om beter zicht te krijgen op de blinde PFAS-vlek. “We hebben analyses laten doen op monsters van influent en effluent, afkomstig uit vier van onze acht zuiveringslocaties. Zo hebben we ontdekt dat in eentje ervan best hoge PFAS-concentraties zitten. Toen het project in 2021 van start ging, zat PFAS nog niet in de reguliere bemonstering van onze rioolwaterzuiveringen. Maar deze nieuwe inzichten hebben ons doen besluiten om vanaf 2025 PFAS wel mee te nemen in het standaardpakket. Daarnaast zijn we ook op eigen initiatief een bronnenonderzoek gestart. Hoewel we vanwege strengere eisen rondom het verwijderen van medicijnresten wel werken aan de ontwikkeling van een vierde zuiveringsstap, is het nog niet duidelijk hoe we PFAS uit het afvalwater moeten halen. Nu we het signaal hebben gekregen dat een van onze zuiveringen hoog scoort op PFAS, willen we kijken waar dit vandaan komt.”

Vervolgonderzoek

Of de waterlaboratoria het stappenplan ook in de praktijk gaan toepassen, is nog de vraag. Volgens Béen zijn de laboratoria goed uitgerust om de standaardanalyses uit te voeren, maar gebruiken ze de apparatuur nog niet voor de nieuwere en meer geavanceerde PFAS-meetmethodes. En sommige technieken zijn nog niet klaar voor de praktijk. “We hebben nu in verschillende matrices de verschillende technieken kunnen beoordelen”, zegt hij. “De volgende stap is het meetpakket toe te passen in een aantal cases. Dan kun je zien waar je tegenaan loopt en wat de toegevoegde waarde van de technieken is. Behalve de onderzoekslaboratoria, waarmee we in dit afgelopen project hebben gewerkt, zouden we heel graag de waterlaboratoria hierin willen meenemen. Zodat zij hun expertise kunnen ontwikkelen en de innovatieve technieken zelf kunnen toepassen.”

Mooie kruisbestuiving

Praktijkman Schemen juicht deze ontwikkeling toe. “Voor ons is het nu een brug te ver om behalve de standaardanalyses voor PFAS ook de nieuwe technieken routinematig toe te passen. Dat is te kostbaar. Maar het is heel goed als de onderzoekers in de verdere ontwikkelingen de behoeften van de waterlaboratoria meenemen. Ze moeten ook kijken naar de klant. Hoe vertaal je de kennis naar de werkelijkheid van de dagelijkse praktijk. Dat is iets om goed rekening mee te houden.” Ook Lapre kijkt met belangstelling naar vervolgstappen van het onderzoek. Hij geeft aan behoefte te hebben aan meer kennis over welke bedrijven welke soorten PFAS gebruiken. “Op het moment dat we deze ‘vingerafdrukken’ kennen, weten we gerichter welke kant we op moeten kijken. Dat we met dit soort projecten dichter op het onderzoek zitten dan in andere gevallen, is bijzonder waardevol. En tegelijk verliezen we de praktijk niet uit het oog. Het bij elkaar in de keuken kijken, is een mooie kruisbestuiving.”

Samenwerkingspartners

Het project ‘Een integrale aanpak voor opsporing van ongewenste perfluorstoffen in de waterketen’ is uitgevoerd in samenwerking met de Topsector Agri & Food, TKI Agri & Food en kwam tot stand met de volgende samenwerkingspartners: Brabant Water, Evides, Expertisecentrum PFAS (Arcadis, TTE en Witteveen+Bos), KWR, Oasen, Provincie Zuid-Holland, Vereniging van Rijnwaterbedrijven, Vitens, Wageningen Food Safety Research en Waterschap de Dommel.