Flertalet beredningssteg som används för dricksvattenproduktion är inte effektiva för avskiljning av poly- och perfluorerade alkylsyror (PFAS). I två oberoende amerikanska artiklar, en litteraturstudie och en inventering av funktionen hos ett stort antal vattenverk med olika råvattentyper och processer, diskuteras dessa frågeställningar. Vare sig kemisk fällning, oxidationsprocesser, biologisk behandling eller konstgjord grundvattenbildning avlägsnar dessa ämnen i tillräcklig omfattning. Däremot kan filtrering över aktivt kol, jonbyte och membranfiltrering fungera.
Av: Ann Elfström Broo
PFAS, poly- och perfluorerade alkylsyror, har detekterats i grund- och ytvatten, liksom i kroppsvätskor från människor och djur runt om i världen. Ämnena är stabila, ytaktiva och lösliga i både vatten och fett och kan vid långvarig exponering ge negativa hälsoeffekter. Förekomsten härstammar från bland annat brandsläckningsskum och inte minst i anslutning till övningsplatser för brandskydd har ämnena påträffats. PFAS används även som impregnerings- och rengöringsmedel för papper och textilier och inom verkstads- och elektronikindustrin.
Till den aktuella gruppen hör en lång rad ämnen med varierande storlek och kemiska egenskaper, det konstateras därför i artiklarna att det är svårt att hitta en generell behandlingsmetod som effektivt avlägsnar samtliga molekyltyper. Dessutom har insikten om att några av de vanligaste PFAS-ämnen är toxiska inneburit att dessa fasats ut och ersatts med mindre molekyler som har andra kemiska egenskaper och delvis okänd toxicitet.
För att avlägsna PFAS har undersökningarna visat att filtrering över aktivt kol, jonbyte och membranfiltrering kan utnyttjas. Oavsett metod måste dock den aktuella förekomsten i råvattnet karakteriseras så att behandlingsmetoden kan anpassas till förutsättningarna.
För filtrering genom aktivt kol gäller att de större PFAS substanserna är lättare att avskilja än de mindre och förekomst av naturligt organiskt material kan blockera de aktiva ställena på kolet så att avskiljningen försämras. Frekvent spolning och reaktivering av kolet krävs därför.
Vad gäller jonbyte är det viktigt att anpassa jonbytarmassan för de förekommande substanserna, så att avskiljningen blir effektiv. Även här krävs frekvent regenerering och förekomst av naturligt organsikt material påverkar avskiljningsförmågan negativt.
Nanomembranfiltrering kan utnyttjas för avskiljning av de större PFAS substanserna, men för de minsta krävs enligt författarna omvänd osmos eller mycket täta nanomembran.
Oavsett behandlingsmetod erhålls spol-, regenererings- eller retentatvatten i varierande mängd som innehåller högre halter av PFAS. Vid omvänd osmos kan retentatvattenvolymen utgöra upp till 50% av totalflödet, vid nanomembranfiltrering ca 20%, medan spol- respektive regenereringsflödena vid kolfiltrering och jonbyte är betydligt lägre. En viktig frågeställning rör hur dessa flöden ska tas om hand och här finns idag inga självklara lösningar.
Kommentar
I Sverige har PFAS detekterats på många platser, i såväl yt- som grundvatten, och kolfiltrering som avskiljningsmetod tillämpas ibland annat Ronneby och Uppsala. I Uppsala pågår också ett omfattande försöksprogram även innefattande jonbyte och membranfiltrering (Cirkulation 8/2014). Här diskuteras också ytterligare uppkoncentrering av retentatvatten.
En omständighet som noterats är att vid reaktivering av kol, som sker genom förbränning i reducerad miljö, bildas fluorvätesyra som är mycket korrosiv för de flesta metalliska konstruktionsmaterial. Detta ställer således stora krav på konstruktionen av utrustningen för reaktivering.
Livsmedelsverket genomförde en enkätundersökning i början av 2014 rörande förekomsten av PFAS i rå- och dricksvatten vid svenska vattenverk. Resultaten visade att 4% av vattenverken har ett råvatten som i varierande omfattning är påverkade av PFAS. Dessa vattenverk försörjer över 3 miljoner konsumenter, men för det stora flertalet av vattenverken är förekomsterna så låga att inga hälsorisker bedöms föreligga.
I mars 2014 publicerade Livsmedelsverket också rekommendationer för generell riskhantering. Som underlag för om åtgärder behöver vidtas analyseras 7 utvalda PFAS substanser och rekommendationen är att sänka halterna så att summan av dessa är så låg som möjligt och med marginal understiger 90 ng/l. Om summan överstiger denna gräns ska åtgärder vidtas snarast.
Källor: M. F. Rahman, S. Peldszus, W. B. Anderson. “Behaviour and fate of perfluoroalkyl and polyfluoroalkys substances (PFASs) in drinking water treatment: A review”. Water Research (2014), 50, 318-340.
T. D. Appleman, C. P. Higgins, O. Quinones, B. J. Vanderford, C. Kolstad, J. C Zeigler-Holady, E. R. V Dickenson. “Treatment of poly- and perfluoroalkyl substances in U. S. full-scale water treatment systems” Water Research (2014), 51, 246-255.
Artiklarna i sin helhet finns att läsa här:
