PFAS-Gehalte in Böden
Die Untersuchungen der LUBW in Böden im Messnetz der Bodendauerbeobachtung in Baden-Württemberg belegen durchgängig geringe Gehalte von per- und polyfluorierten Chemikalien, den PFAS. In Waldböden und deren organischen Auflagen werden etwas höhere Gehalte nachgewiesen als in Acker- und Grünlandböden. Als naheliegende Ursache werden eine Verteilung und Einträge über die Luft angenommen.
Allerdings bedeutet ein Nachweis von PFAS im Spurenbereich in Böden nicht automatisch eine Gefährdung der Bevölkerung.
Was sind Per- und polyfluorierte Chemikalien?
Per- und polyfluorierte Chemikalien (PFAS, früher PFC oder PFT) sind chemische Stoffe, bei denen die an Kohlenstoffketten gebundenen Wasserstoffatome entweder vollständig (perfluoriert) oder teilweise (polyfluoriert) durch Fluoratome ersetzt sind. Die Stoffgruppe wird industriell hergestellt und umfasst weit mehr als 10.000 verschiedene Verbindungen. Sie unterscheiden sich zum Beispiel in der Länge und Verzweigung der Kohlenstoffkette und anhand ihrer chemischen und toxikologischen Eigenschaften.
Zu den bekanntesten Vertretern der Stoffgruppe zählen die Perfluoroctansäure (PFOA) und die Perfluoroctansulfonsäure (PFOS).
Welche Eigenschaften haben PFAS und wieso kommen PFAS so häufig zum Einsatz?
PFAS besitzen wasser-, fett- und schmutzabweisende Eigenschaften, weshalb sie in vielen unterschiedlichen Industriebereichen und in einer Vielzahl an Verbraucherprodukten eingesetzt werden. Sie sind chemisch sehr stabil und werden in Verbrennungsanlagen erst bei sehr hohen Temperaturen zerstört.
Diese Eigenschaften sind der Grund dafür, dass PFAS in vielen alltäglichen Produkten (zum Beispiel in Antihaft-Kochgeschirr und Imprägniersprays), Industriebranchen, wie der Textil- und Papierindustrie, Medizintechnik und in Feuerlöschschäumen zum Einsatz kommen.
So nützlich PFAS sein können - ihre Eigenschaften machen sie zugleich problematisch.
Einige PFAS sind als bioakkumulierende, persistente und toxische Stoffe eingestuft. Das heißt, sie reichern sich in der Nahrungskette an, werden nicht abgebaut und sind giftig. Durch die Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurde PFOA im Dezember 2023 als krebserregend und PFOS als möglicherweise krebserregend für den Menschen eingestuft.
Aufgrund der Bioakkumulation können sie sich nicht nur in Böden anreichern, sondern durch die Anreicherung in Pflanzen und Tieren über die Nahrungskette auch den Menschen erreichen. Durch ihre persistente Eigenschaft verbleiben sie lange in der Umwelt und können nur sehr schwer wieder aus Böden und Gewässern entfernt werden.
Die Verbreitung von PFAS
PFAS sind sehr stabile Verbindungen, die in der Natur praktisch nicht abgebaut werden. Sie können über verschiedene Wege bei ihrer Herstellung, ihrem Gebrauch oder der Entsorgung in die Umwelt gelangen. Ihre Verbreitung kann über die Luft, Flüsse und Meere erfolgen, weshalb sie auch in Regionen fernab von Industrie- oder Siedlungsbereichen gefunden werden.
Inzwischen lassen sie sich deshalb überall in der Umwelt (ubiquitär) in sehr geringen Gehalten nachweisen.
Was untersucht die LUBW?
Die LUBW hat den gesetzlichen Auftrag, den Zustand von Böden in Baden-Württemberg zu untersuchen und zu überwachen. Seit 2015 werden daher die Böden im Messnetz der Bodendauerbeobachtung auch auf PFAS untersucht. Die Böden der Bodendauerbeobachtung sind sogenannte „Hintergrundböden“, das heißt, eine spezifische Belastung ist nicht bekannt und sie sind grundsätzlich als unbelastet eingestuft.
Im Rahmen der Untersuchungskampagnen wurden von circa 70 Acker-, Grünland- und Waldflächen Bodenproben entnommen und auf PFAS untersucht. Die Proben werden aus unterschiedlichen Bodentiefen gewonnen, um zu prüfen ob sich die PFAS über die Jahre auch in die Tiefe verlagern. Die PFAS-Gehalte in den unteren Bodenhorizonten sind in der Regel niedriger (Sachstandsbericht: PFAS - in Böden von Bodendauerbeobachtungsflächen, LUBW 2021).
Derzeit untersucht die LUBW analytisch 22 PFAS-Einzelsubstanzen. Es werden Untersuchungen an Feststoffen und an wässrigen Bodeneluaten (wasserlöslicher Bodenextrakt) durchgeführt. In den Hintergrundböden können in wässrigen Bodeneluaten und im Feststoff PFAS unterschiedlicher Kettenlängen in sehr geringen Gehalten nachgewiesen werden.
Darüber hinaus zeigen Erkenntnisse aus den Untersuchungskampagnen, dass unterschiedliche Analyse- und Probenaufbereitungsmethoden einen Einfluss auf das Ergebnis bei der Bestimmung der PFAS-Gehalte in Böden haben können (Bestimmung von per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS) in Feststoffen,LUBW 2019; Bestimmung von PFAS in wässrigen Boden-Eluaten, LUBW 2021).
Bewertung der gemessenen PFAS-Gehalte im Boden
Die Bewertung der gemessenen PFAS-Gehalte im Boden erfolgt derzeit anhand der folgenden Regelungen:
Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV)
Die Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung enthält Prüfwerte für den Wirkungspfad Boden-Grundwasser für einige PFAS-Verbindungen. Bei Überschreitung dieser Prüfwerte liegt der Verdacht einer schädlichen Bodenveränderung vor. Es ist dann zu prüfen, ob sich der Verdacht bestätigt und der Boden als belastet gilt.
Leitfaden zur PFAS-Bewertung
Der Leitfaden zur PFAS-Bewertung beinhaltet Empfehlungen für die bundeseinheitliche Bewertung von Boden- und Gewässerverunreinigungen sowie für die Entsorgung PFAS-haltigen Bodenmaterials.
PFAS können überall in der Umwelt nachgewiesen werden. Neben bekannten Schadensfällen werden sie auch in Böden gefunden, die als unbelastet eingestuft sind. Nicht alle gemessenen PFAS-Gehalte bedeuten eine Gefährdung für die Bevölkerung. Eine Unterscheidung zwischen Hintergrundgehalten und einer tatsächlichen Belastung des Bodens ist für eine differenzierte Bewertung erforderlich. Derzeit erarbeitet das Umweltbundesamt in einem bundesweiten Projekt, wie die gemessenen PFAS-Gehalte in diesen Hintergrundböden einzuschätzen sind.
