Die Atmosphäre als Autobahn

PFAS sind extrem langlebige Substanzen und reichern sich in der Nahrungskette an. Der Einsatz für Antihaftbeschichtungen in Pfannen, atmungsaktive Outdoor-Textilien oder Imprägniersprays für Polstermöbel sind bekannte Anwendungsbeispiele. In kürzlich erschienenen Publikationen der Zeitschriften „Analytical and Bioanalytical Chemistry“ und „Environmental Science and Technology“ beschreiben die Geesthachter Küstenforscher eine von ihnen entwickelte Analysemethode, mit der sie selbst geringste Mengen der stark flüchtigen Vertreter der PFAS in der Luft nachweisen können.

Extrem langlebig und fast überall vertreten

Seit mehr als 50 Jahren wird in der Industrie eine Gruppe perfluorierter organischer Tenside eingesetzt, um Oberflächen fett-, wasser- und schmutzabweisend zu machen. Diese Stoffe, so genannte polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), finden unter anderem Anwendung in Imprägniermitteln, Feuerlöschschäumen sowie in Lebensmittelverpackungen. Ihre für Konsumgüter nützliche Eigenschaft der thermischen und chemischen Stabilität macht einige PFAS in der Umwelt zu langlebigen Schadstoffen, die sich in der Nahrungskette anreichern können. Bei der Verwendung von PFAS können diese Substanzen in Flüsse und ins Trinkwasser gelangen. Auch im Blut und der Leber von Robben und Eisbären sowie in Eisbohrkernen der Arktis wurden PFAS entdeckt. Inwieweit PFAS für den Menschen toxisch sind, muss noch nachgewiesen werden.

Wie gelangen PFAS in die abgelegenen Regionen unserer Erde? Der Transport der PFAS über den Wasserkreislauf erklärt nicht die hohe Konzentration dieser Substanzen in der Arktis, da diese Verbindungen auf dem Wasserweg von der Produktionsstätte bis in den Arktischen Ozean Jahrzehnte unterwegs sind.

GKSS-Wissenschaftler haben jetzt gezeigt, dass die Atmosphäre ein entscheidender Transportweg für PFAS ist. An je einer Messstation im Ballungsgebiet Hamburg und dem ländlichen Waldhof wiesen die Geesthachter Forscher mit ihrem neuen Analyseverfahren diese Substanzen in der Luft nach, stellten aber keine großen Unterschiede in den Messergebnissen zwischen diesen beiden Standorten fest.

Des Weiteren entdeckten die Forscher diese langlebigen Verbindungen sogar bei Messfahrten in der nord- und südatlantischen Atmosphäre. „Die Atmosphäre wirkt wie eine große Autobahn für PFAS, die über diesen Weg schnell und weit transportiert werden. So erklären sich nicht nur die Messergebnisse an den beiden Stationen in Hamburg und Waldhof, sondern auch das Vorkommen der Stoffe in der Arktis,“ erklärt der GKSS-Umweltchemiker Dr. Christian Temme.

Wie brisant diese Verbindungen eingeschätzt werden, zeigte auch, dass das ICES (International Council for the Exploration of the Sea) die Untersuchungen der PFAS jüngst ganz oben auf seine Agenda gesetzt hat. Um weitere Erkenntnisse zum Transport ausgewählter PFAS über die Atmosphäre und den Wasserweg zu gewinnen, läuft derzeit unter Beteiligung der GKSS eine Expedition mit dem Forschungsschiff „Merian“ von Gran Canaria bis in den Norden Kanadas. Mit an Bord ein Laborcontainer des Instituts für Küstenforschung der GKSS. Die Untersuchungen sollen neue Erkenntnisse über die Konzentration der Verbindungen über im Atlantischen Ozean und in der Atmosphäre darüber bringen.

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Die GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH mit den Standorten Geesthacht in Schleswig-Holstein und Teltow bei Berlin in Brandenburg ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V. 750 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter engagieren sich in Zusammenarbeit mit Hochschulen und Industrie für Wissenschaft und Entwicklung in den Bereichen Küstenforschung, Funktionale Werkstoffsysteme, Regenerative Medizin sowie der Strukturforschung mit Neutronen und Photonen.