Studie zeigt, dass es über 40 Jahre dauern könnte, PFAS aus dem Grundwasser zu spülen

Laut einer neuen Studie der North Carolina State University könnte es über 40 Jahre dauern, bis Per- und Polyfluoralkyl-Chemikalien, allgemein als PFAS bekannt, aus dem kontaminierten Grundwasser in den Landkreisen Cumberland und Bladen in North Carolina ausgeschwemmt werden. Die Studie nutzte eine neuartige Kombination von Daten zu PFAS, Grundwasser-Alterungs-Tracern und Grundwasserfluss, um PFAS-Konzentrationen im Grundwasser vorherzusagen, das in Nebenflüsse des Cape Fear River in North Carolina fließt.

Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Umweltwissenschaft und -technologie.

Die Forscher entnahmen Grundwasserproben in zwei verschiedenen Wassereinzugsgebieten neben der Fluorchemieanlage Fayetteville Works im Bladen County.

„Es gibt ein riesiges Gebiet mit PFAS-verseuchtem Grundwasser – darunter Wohn- und Agrarland –, das sich auf zwei Arten auf die Bevölkerung auswirkt“, sagt David Genereux, Professor für Meeres-, Erd- und Atmosphärenwissenschaften an der NC State und Leiter der Studie.

„Erstens gibt es über 7.000 private Brunnen, deren Nutzer direkt von der Kontamination betroffen sind. Zweitens gelangt Grundwasser, das PFAS enthält, in Nebenflüsse des Cape Fear River, was sich auf flussabwärts gelegene Nutzer des Flusswassers in und in der Nähe von Wilmington auswirkt.“

Die Forscher testeten die Proben, die sie entnommen hatten, um die PFAS-Typen und -Werte zu bestimmen, und verwendeten dann Tracer zur Datierung des Grundwasseralters in Verbindung mit Daten zur Luftverschmutzung vom NC Department of Environmental Quality und der Geschwindigkeit des Grundwasserdurchflusses, um ein Modell zu erstellen, das sowohl vergangene als auch frühere Werte abschätzte zukünftige PFAS-Konzentrationen im Grundwasser, das in Nebenflüsse abfließt.

Sie entdeckten PFAS im Grundwasser, das bis zu 43 Jahre alt war, und die Konzentrationen der beiden am häufigsten vorkommenden PFAS – Hexafluorpropylenoxid-Dimersäure (HFPO-DA) und Perfluor-2-methoxypropansäure (PMPA) – lagen im Durchschnitt bei 229 und 498 Nanogramm pro Liter ( ng/L). Zum Vergleich: Der von der US-Umweltschutzbehörde festgelegte maximale Schadstoffgehalt (MCL) für HFPO-DA im öffentlichen Trinkwasser beträgt 10 ng/L. MCLs sind durchsetzbare Trinkwasserstandards.

„Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es Jahrzehnte dauern könnte, bis der natürliche Grundwasserfluss noch vorhandenes Grundwasser-PFAS aus den ‚Jahren mit hohen Emissionen‘, etwa dem Zeitraum zwischen 1980 und 2019, ausspült“, sagt Genereux. „Und das könnte eine Unterschätzung sein; die Zeitspanne könnte länger sein, wenn PFAS in und aus Zonen mit geringer Durchlässigkeit (Tonschichten und Linsen) unterhalb des Grundwasserspiegels diffundiert.“

Die Forscher weisen darauf hin, dass die Luftemissionen von PFAS zwar jetzt wesentlich geringer sind als vor 2019, aber nicht Null sind, so dass es wahrscheinlich ist, dass einige atmosphärische Ablagerungen von PFAS weiterhin in das Grundwasser gelangen.

„Selbst ein Best-Case-Szenario – ohne weitere atmosphärische Deposition – würde bedeuten, dass die in den letzten Jahrzehnten emittierten PFAS noch etwa 40 Jahre lang langsam vom Grundwasser ins Oberflächenwasser gelangen würden“, sagt Genereux.

„Wir gehen davon aus, dass die PFAS-Kontamination des Grundwassers ein jahrzehntelanges Problem darstellen wird, und unsere Arbeit legt einige konkrete Zahlen dahinter. Wir planen, auf dieser Arbeit aufzubauen, indem wir zukünftige PFAS an einzelnen Trinkwasserbrunnen modellieren und mit Toxikologen zusammenarbeiten, um frühere PFAS-Werte in Beziehung zu setzen.“ Brunnen zu beobachtbaren Gesundheitsergebnissen.