Die im Januar 2024 finalisierte Methode 1633 der U.S. Environmental Protection Agency (EPA) beschreibt das Testverfahren für Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in einer Vielzahl von Umweltmatrizes, darunter Abwasser, Oberflächenwasser, Grundwasser, Boden, Sediment und Gewebeproben.
Die Methode entwickelt sich zur bevorzugten Technik für die Analyse von PFAS in Wasser in den USA und wird von der EPA empfohlen, um Kontaminationsniveaus für Genehmigungen des National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) und die Einhaltung des Clean Water Act zu überwachen.1
Verbindungen, die nach Methode 1633 analysiert werden
Bei PFAS handelt es sich um eine Gruppe von Tausenden synthetischer organischer Verbindungen, die entwickelt wurden, um Wasser, Schmutz und Fett abzuweisen. Sie werden oft als „ewige Chemikalien“ bezeichnet, da sie nur langsam abgebaut werden und sich in der Natur anreichern.
Aufgrund der Vielzahl an Substanzen ist es technisch nicht machbar, alle in einer Probe enthaltenen PFAS-Verbindungen zu identifizieren und ihre Konzentration zu messen. Um dieses Problem zu umgehen, listet Methode 1633 40 Verbindungen auf, die gezielt analysiert werden sollen. Diese wurden auf der Grundlage von Daten aus Mehrfachlabor-Validierungsstudien ausgewählt, die belegen, dass eine zuverlässige Analyse in allen relevanten Matrices möglich ist.2
Tabelle 1: PFAS-Verbindungen, die unter der US-EPA-Methode 1633 erfasst werden
Verbindung | Abkürzung | CAS-Nummer |
Perfluorbutansäure | PFBA | 375-22-4 |
Perfluorpentansäure | PFPeA | 2706-90-3 |
Perfluorhexansäure | PFHxA | 307-24-4 |
Perfluorheptansäure | PFHpA | 375-85-9 |
Perfluoroctansäure | PFOA | 335-67-1 |
Perfluornonansäure | PFNA | 375-95-1 |
Perfluordecansäure | PFDA | 335-76-2 |
Perfluorundecansäure | PFUnA | 2058-94-8 |
Perfluordodecansäure | PFDoA | 307-55-1 |
Perfluortridecansäure | PFTrDA | 72629-94-8 |
Perfluortetradecansäure | PFTeDA | 376-06-7 |
Perfluorbutansulfonsäure | PFBS | 375-73-5 |
Perfluorpentansulfonsäure | PFPeS | 2706-91-4 |
Perfluorhexansulfonsäure | PFHxS | 355-46-4 |
Perfluorheptansulfonsäure | PFHpS | 375-92-8 |
Perfluoroctansulfonsäure | PFOS | 1763-23-1 |
Perfluornonansulfonsäure | PFNS | 68259-12-1 |
Perfluordecansulfonsäure | PFDS | 335-77-3 |
Perfluordodecansulfonsäure | PFDoS | 79780-39-5 |
1H,1H, 2H, 2H-Perfluorhexansulfonsäure | 4:2FTS | 757124-72-4 |
1H,1H, 2H, 2H-Perfluorooctansulfonsäure | 6:2FTS | 27619-97-2 |
1H,1H, 2H, 2H-Perfluordecansulfonsäure | 8:2FTS | 39108-34-4 |
Perfluoroctansulfonamid | PFOSA | 754-91-6 |
N-Methyl-Perfluoroctansulfonamid | NMeFOSA | 31506-32-8 |
N-Ethylperfluoroctansulfonamid | NEtFOSA | 4151-50-2 |
N-Methyl-Perfluoroctansulfonamidoessigsäure | NMeFOSAA | 2355-31-9 |
N-Ethyl-Perfluoroctansulfonamidoessigsäure | NEtFOSAA | 2991-50-6 |
N-Methyl-perfluoroctansulfonamidoethanol | NMeFOSE | 24448-09-7 |
N-Ethyl-Perfluoroctansulfonamidoethanol | NEtFOSE | 1691-99-2 |
Hexafluorpropylenoxid-Dimersäure | HFPO-DA | 13252-13-6 |
4,8-Dioxa-3H-perfluornonansäure | ADONA | 919005-14-4 |
Perfluor-3-methoxypropansäure | PFMPA | 377-73-1 |
Perfluor-4-methoxybutansäure | PFMBA | 863090-89-5 |
Nonafluor-3,6-dioxaheptansäure | NFDHA | 151772-58-6 |
9-Chlorohexadecafluoro-3-oxanonan-1-sulfonsäure | 9Cl-PF3ONS | 756426-58-1 |
11-Chloreicosafluor-3-oxaundecan-1-sulfonsäure | 11Cl-PF3OUdS | 763051-92-9 |
Perfluor(2-ethoxyethan)sulfonsäure | PFEESA | 113507-82-7 |
3-Perfluorpropyl-Propansäure | 3:3FTCA | 356-02-5 |
2H,2H,3H,3H-Perfluoroctansäure | 5:3FTCA | 914637-49-3 |
3-Perfluorheptylpropansäure | 7:3FTCA | 812-70-4 |
Die im EPA-1633-Verfahren erfassten Substanzen vermitteln ein repräsentatives Bild der PFAS-Kontamination, da sie insgesamt neun Verbindungsklassen sowie die bekanntesten PFAS (PFOS, PFOA, PFNA und PFHxS) umfassen, die am intensivsten erforscht wurden und weltweit im Rahmen des Stockholmer Übereinkommens über persistente organische Schadstoffe reguliert werden.
Methodik: LC-MS/MS-Analyse
Die PFAS-Analyse nach EPA 1633 wird mittels Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) im Multiple-Reaction-Monitoring-Modus (MRM) durchgeführt. Zielverbindungen werden anhand isotopenmarkierter Standards quantifiziert.3 Die LC-MS/MS ist als hochempfindliche Analysetechnik in der Lage, Spurenmengen von Analyten in verschiedenen Matrices nachzuweisen, weshalb sie ideal für die gezielte PFAS-Analyse geeignet ist.
Probenahmerichtlinien
Die EPA-1633-Methode enthält Richtlinien zu Probennahme, Konservierung, Lagerung und Haltezeiten, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden und eine repräsentative Probennahme zu gewährleisten. Alle Proben sollten in PFAS-frei-zertifizierten HDPE-Behältern mit linerfreien HDPE- oder Polypropylen-Verschlüssen gesammelt werden. Weitere Empfehlungen sind:
Die Verwendung von Mischproben zur Überwachung der Einhaltung des Clean Water Act wird nicht empfohlen. Stattdessen sollten Proben aus frei fließenden Quellen wie Abwässern oder prozessinternen Abfallströmen entnommen werden.
Die Tendenz von PFAS, sich in der Oberflächenschicht natürlicher Gewässer anzureichern, sollte bei der Probenahme von Stillgewässern berücksichtigt werden. Um den Gesamt-PFAS-Gehalt im Gewässer zu bestimmen, sollte die Probe unterhalb der Oberfläche entnommen werden. Für eine Worst-Case-Bewertung sollte die Probe die Oberflächenschicht einschließen.
Für bisher nicht analysierte wässrige Quellen beträgt die nominale Probengröße 500 mL. Im Allgemeinen sollten mindestens drei Aliquote wässriger Proben entnommen werden.
Für Sickerwasserproben aus Deponien sollten drei Aliquote à 100 mL entnommen werden.
Für Feststoffe wie Boden, Sediment und Biofeststoffe sollten Weithalsgläser aus HDPE verwendet werden. Diese sollten nicht über drei Viertel ihres Fassungsvermögens befüllt werden.
Für Fische müssen Feldprobenahmeprotokolle eingehalten werden. Wenn ganze Fische gesammelt werden, müssen diese in Aluminiumfolie eingewickelt oder in lebensmittelechte Polyethylenschläuche eingeführt werden.
Die Rolle der Methode 1633 bei der PFAS-Analyse
Methode 1633 spielt eine wichtige Rolle bei den Bemühungen der EPA, die PFAS-Belastung zu regulieren. Dank der sorgfältigen Entwicklungsarbeit, einschließlich der Validierung in mehreren Laboratorien, ermöglicht die Methode das Erreichen niedriger Nachweisgrenzen in verschiedenen Umweltmatrices. Darüber hinaus führt sie klare Richtlinien in das noch entstehende Gebiet der PFAS-Analyse ein und gewährleistet zuverlässige Vergleiche von Schadstoffkonzentrationen zwischen verschiedenen Projekten. Zwar ist die Anwendung der Methode bei der Überwachung der Wasserqualität im Rahmen von NPDES-Genehmigungen oder zur Einhaltung des Clean Water Act noch nicht verpflichtend, doch empfiehlt die EPA sie nachdrücklich.
Measurlabs bietet PFAS-Analysen gemäß EPA-Methode 1633 für verschiedene Arten von Wasserproben an, darunter Oberflächen-, Abwasser- und Grundwasser. Über das untenstehende Formular können Sie unsere Experten kontaktieren, um ein Angebot für Ihr Projekt zu erhalten.
Referenzen:
1 Clean Water Act Analytical Methods, CWA Analytical Methods for Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances (PFAS), EPA.
2 Abschnitt 1.6 von Methode 1633 – Analyse von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in wässrigen Proben, Feststoffen, Biofeststoffen und Gewebeproben mittels LC-MS/MS. Tabelle 1 ist eine Adaption von Tabelle 1 auf Seite 49 der Methode.
3 Abschnitt 2 der Methode 1633.