De Toekomst van PFAS Bioremediatie: Van
Permanente Vervuiling naar Duurzame
Oplossingen
Sinds de uitvinding van PFAS in de jaren 30, zijn poly- en
perfluoralkylstoffen niet meer weg te denken uit het dagelijks leven. De
unieke eigenschappen van PFAS, zoals hitte- en waterbestendigheid, het
afstoten van olie en vuil en het vormen van films, maken dat PFAS in een
breed scala aan toepassingen wordt gebruikt (Leung et al., 2023). Denk
aan waterafstotende kleding en pannen met een anti-aanbaklaag, maar
ook aan cosmetica en medische apparatuur (Glüge et al., 2020). Vanwege
deze ingenieuze toepassingen werden PFAS vanzelfsprekend als
wondermiddelen gedoopt, totdat de keerzijden van deze “forever
chemicals” aan het licht kwamen.
Structuur en eigenschappen van PFAS
Alle PFAS bestaan uit een perfluor-keten (staart) en een functionele groep
(kop). Deze staart bestaat uit een lange keten van C – F verbindingen,
welke PFAS zijn unieke eigenschappen geven. Fluor is namelijk het meest
elektronegatieve element dat er bestaat en vormt samen met koolstof een
van de sterkst mogelijke enkele bindingen, welke ook nog eens sterk
gepolariseerd zijn. Deze kenmerken maken dat PFAS ontzettend moeilijk af
te breken en weinig reactief zijn (Leung et al., 2023). Voor industriële
doeleinden is deze stabiliteit erg functioneel, maar uiteindelijk komen
deze “forever chemicals” ook in de natuur terecht, waar diezelfde
stabiliteit tot serieuze consequenties leidt (Sheinhaus and Gore, 2024).
PFAS zijn namelijk al gevonden in de bodem, oppervlaktewater en zelfs in
het bloed van mensen. Deze toxische stoffen komen via consumptie of
inhalatie het (menselijk) lichaam binnen (PFAS | RIVM, z.d.). Eenmaal in
het lichaam hebben PFAS verregaande effecten op cholesterol in het
bloed, functie van de lever en de embryonale ontwikkeling. Daarnaast
kunnen PFAS het immuunsysteem verstoren en zelfs kanker veroorzaken
(Winquist et al., 2023).
Traditionele verwijderingstechnieken schieten tekort
Ondanks de sterke C – F bindingen in PFAS, bestaan er toch technieken om
PFAS uit het milieu te halen. Sommige van deze technieken hebben het
vermogen om PFAS af te breken door gebruik te maken van extreme
verhitting of chemische oxidatie/reductie. Deze methoden zijn niet altijd
inzetbaar, vanwege hoge kosten of schade die ze aanbrengen aan de
natuur. Andere technieken, zoals adsorptie of reverse osmose/nanofiltratie
zijn vaak makkelijker te gebruiken, maar breken PFAS niet af. Daarnaast
kunnen deze methoden alleen gebruikt worden voor de behandeling van
grondwater (Das and Ronen, 2022).
Vanwege de vele nadelen van de hierboven genoemde technieken,
wordt er veel onderzoek gedaan naar de bioremediatie van PFAS. Dit is
het gebruik van micro-organismen om PFAS of andere verontreinigende
stoffen af te breken, neutraliseren of verwijderen (Omokhagbor Adams et
Permanente Vervuiling naar Duurzame
Oplossingen
Sinds de uitvinding van PFAS in de jaren 30, zijn poly- en
perfluoralkylstoffen niet meer weg te denken uit het dagelijks leven. De
unieke eigenschappen van PFAS, zoals hitte- en waterbestendigheid, het
afstoten van olie en vuil en het vormen van films, maken dat PFAS in een
breed scala aan toepassingen wordt gebruikt (Leung et al., 2023). Denk
aan waterafstotende kleding en pannen met een anti-aanbaklaag, maar
ook aan cosmetica en medische apparatuur (Glüge et al., 2020). Vanwege
deze ingenieuze toepassingen werden PFAS vanzelfsprekend als
wondermiddelen gedoopt, totdat de keerzijden van deze “forever
chemicals” aan het licht kwamen.
Structuur en eigenschappen van PFAS
Alle PFAS bestaan uit een perfluor-keten (staart) en een functionele groep
(kop). Deze staart bestaat uit een lange keten van C – F verbindingen,
welke PFAS zijn unieke eigenschappen geven. Fluor is namelijk het meest
elektronegatieve element dat er bestaat en vormt samen met koolstof een
van de sterkst mogelijke enkele bindingen, welke ook nog eens sterk
gepolariseerd zijn. Deze kenmerken maken dat PFAS ontzettend moeilijk af
te breken en weinig reactief zijn (Leung et al., 2023). Voor industriële
doeleinden is deze stabiliteit erg functioneel, maar uiteindelijk komen
deze “forever chemicals” ook in de natuur terecht, waar diezelfde
stabiliteit tot serieuze consequenties leidt (Sheinhaus and Gore, 2024).
PFAS zijn namelijk al gevonden in de bodem, oppervlaktewater en zelfs in
het bloed van mensen. Deze toxische stoffen komen via consumptie of
inhalatie het (menselijk) lichaam binnen (PFAS | RIVM, z.d.). Eenmaal in
het lichaam hebben PFAS verregaande effecten op cholesterol in het
bloed, functie van de lever en de embryonale ontwikkeling. Daarnaast
kunnen PFAS het immuunsysteem verstoren en zelfs kanker veroorzaken
(Winquist et al., 2023).
Traditionele verwijderingstechnieken schieten tekort
Ondanks de sterke C – F bindingen in PFAS, bestaan er toch technieken om
PFAS uit het milieu te halen. Sommige van deze technieken hebben het
vermogen om PFAS af te breken door gebruik te maken van extreme
verhitting of chemische oxidatie/reductie. Deze methoden zijn niet altijd
inzetbaar, vanwege hoge kosten of schade die ze aanbrengen aan de
natuur. Andere technieken, zoals adsorptie of reverse osmose/nanofiltratie
zijn vaak makkelijker te gebruiken, maar breken PFAS niet af. Daarnaast
kunnen deze methoden alleen gebruikt worden voor de behandeling van
grondwater (Das and Ronen, 2022).
Vanwege de vele nadelen van de hierboven genoemde technieken,
wordt er veel onderzoek gedaan naar de bioremediatie van PFAS. Dit is
het gebruik van micro-organismen om PFAS of andere verontreinigende
stoffen af te breken, neutraliseren of verwijderen (Omokhagbor Adams et
