Verbeterde methode om PFAS in rivieren te meten

Intro
Het gevaar van PFAS-stoffen is inmiddels algemeen bekend.
Er wordt veel onderzoek gedaan naar hoe de geest weer in de fles te krijgen, voor zover dat mogelijk is. De onderzoekstechniek zet daarbij, voortbouwend op wat er al is, stappen vooruit.

Een recente publicatie in Environmental Science and Technology Letters dd 19 februari 2024 presenteert zo’n stap vooruit. Het onderzoek is te vinden op DOI: 10.1021/acs.estlett.4c00017 . Het blad Chemistry World van 27 februari 2024 geeft er een samenvatting  door Julia Robinson van, met aanhangend commentaar, die voor leken wat beter te volgen is ( chemistryworld.com/news/mass-of-pfas-flowing-from-river-mersey-to-the-sea-among-highest-in-the-world-study-suggests/ ).

Het is een case study door Engelse geleerden van het stroomgebied (2030km2 ) van de Mersey en de toeleverende zijrivieren, en het bijbehorende getijdebekken.  De Mersey stroomt door  Manchester en Liverpool naar de Ierse Zee en bereikt bij Westy het punt waar het getij merkbaar begint te worden. Daarom wordt Westy technisch als de monding aangemerkt.

De Mersey dicht bij zee

Het is een dichtbevolkt gebied, met alle voorzieningen van dien, en met veel oude en nieuwe industrie en havenactiviteiten. Per km2 stroomgebied blijkt het een van de vuilste PFAS-gebieden ter wereld (vele malen vuiler dan bijvoorbeeld de Donau).
Hoewel de Mersey-regio duidelijk buiten de Brabantse focus van deze website valt, heeft bespreking zin omdat men de onderliggende redeneerwijze zeer wel kan overplanten op bijvoorbeeld de Westerschelde, of mogelijk zelfs enkele kleinere Brabantse rivieren als bijvoorbeeld de Dommel.

Uiteraard zijn dan de onderliggende specifieke kenmerken anders.
Vandaar dat ik hier de resultaten slechts op hoofdlijnen bespreek, en daarbij vooral kijk naar wat de auteurs zelf beweren dat nieuw is.

Observed and estimated (using LOADEST) PFOS and PFOA daily loads for the River Mersey at Westy (August 2022 to July 2023).The mean PFOS daily load was 22.45 g/day (95% CI of 4.08). The mean PFOA daily load was 32.48 g/day (95% CI of 9.89).
De 95% CI-mededeling geeft de onzekerheidsmarge aan. LOADEST is een computermodel.
De periode loopt van augustus 2022 t/m juli 2023.

Wat er onderzocht is en wat al bekend was
Van de ruim 4700 PFAS-stoffen zijn er 17 geselecteerd. Daarvan kon men er bij Westy 11 detecteren, waarvan er acht significante resultaten gaven (een dergelijk aantal PFAS-stoffen is nog maar één keer eerder gemeten in Engeland). Daarvoor mat men er meestal twee, PFOA en PFOS, de bekendste. Van deze twee stoffen wist men al uit eerder onderzoek (2015 – 2021) wat de 44 Waste water Treatment Works in het gebied (hierna gemakshalve op zijn Nederlands afgekort tot RWZI, RioolWaterZuiveringsInstallatie) per jaar loosden.

Er zijn alleen PFAS-stoffen gemeten die opgelost zijn in water. Niet-oplosbare stoffen of op oplosbare stoffen die zich aan slib hechten, vallen buiten de analyse.

Nieuw is dat de publicatie de lozingsmassa’s van deze twee stoffen per dag geeft. Dat kan helpen om maatregelen aan de bron te nemen.

Verder worden niet alleen de emissies van de RWZI’s ingebracht, maar maar wordt ook gemeten annex berekend wat er aan PFAS-stoffen bij Westy door de rivier gaat.
Omdat van de RWZI-emissies alleen PFOA en PFOS gemeten zijn, is een vergelijking slechts mogelijk met deze twee stoffen.

De gezamenlijke RWZI’s lozen jaarlijks ruim 20 kg PFOA, terwijl daarvan bij Westy slechts slechts ruim 14kg/y teruggevonden wordt (in opgeloste vorm). Blijkbaar hecht zich onderweg van de RWZI’s naar zee minstens een derde van het PFOA aan slib op de rivierbodem.
De gezamenlijke RWZI’s lozen jaarlijks ruim 5kg PFOS, terwijl er bij Westy bijna 10kg/y passeert. Blijkbaar zijn de RWZI’s samen goed voor hooguit de helft van de PFOS-emissies, en nemen andere, nog onbekende, bronnen minstens de helft van de emissie voor hun rekening.
Het gedragsverschil tussen beide stoffen ontstaat in deze context doordat toevalligerwijs de PFOA-lozende RWZI’s hoger stroomopwaarts liggen als de PFOS-lozende RWZI’s.
De moraal is dat het saneren van RWZI’s (zelfs als dat volledig zou lukken) niet voldoende is om de waterkwaliteit volledig te verbeteren. Daarnaast zijn speurwerk en andere maatregelen richting die onbekende bronnen nodig, (zoals industriële lozingen, lekkende vuilstorten, besmet grondwater, vliegvelden, militaire bases, en de landbouw).

Het onderzoek schat dat de acht PFAS-stoffen die significant meetbaar bleken, samen goed zijn voor ca 68kg PFAS die jaarlijks in vloeibare vorm Westy passeren, en daarna dus in zee of in het getijdebekken belanden, al dan niet gehecht aan slib.
Een commentator in de samenvatting van Chemistry World merkt op, dat de 17 geselecteerde PFAS=stoffen samen goed zijn voor nog geen 5% van alle PFAS-stoffen. Et probleem is dus veel groter en vraagt om een nog veel krachtiger aanpak.

Het commentaar in Chemistry World vermeldt verder dat de Royal Society of Chemistry de regering opgeroepen heeft (oktober 2023) om de Engelse norm voor PFAS in drinkwater terug te brengen van 100 naar 10ng/liter. In de Mersey zit PFOA daar gemiddeld iets boven, en bij pieken iets meer. Als de drinkwaterbedrijven hun water uit de Mersey halen, mogen die dat oplossen.

Mersey bij Runcorn Gap (halverwege Westy en de zee)