PFAS in Flüssen, Seen und Meeren

PFAS werden auf verschiedenen Wegen in die Gewässer eingetragen.zum Vergrößern anklicken
PFAS werden auf verschiedenen Wegen in die Gewässer eingetragen.
Quelle: Carina Hansen / Fotolia

PFAS sind extrem langlebig - auch in Oberflächengewässern. Sie gelangen über Abwässer aus industriellen und kommunalen Kläranlagen, Löschschäume, Abschwemmung kontaminierter Böden, die Luft sowie das Grundwasser in Flüsse und Seen. Insbesondere über die Flüsse erreichen sie die Meere. Sie sind in diesen Oberflächengewässern nachweisbar.

Einträge in Oberflächengewässer (urban)

Die Eintragspfade von ⁠PFAS⁠ in Oberflächengewässer sind vielfältig. In urbanen Gebieten stellen Kanalisationssysteme (Regenwassereinleitungen und Mischwasserentlastungen) sowie kommunale Kläranlagen zentrale Schnittstellen zu den Gewässern dar. PFAS gelangen nachweislich über diese Abwasserpfade in die Gewässer. Untersuchungen belegen, dass zahlreiche PFAS-Einzelsubstanzen wie Perfluoroktansäure (⁠PFOA⁠) und Perfluoroktansulfonsäure (⁠PFOS⁠) sowohl im Ablauf kommunaler Kläranlagen als auch in Regenwassereinleitungen vorkommen.

Im Ablauf kommunaler Kläranlagen ohne eine gezielte Spurenstoffelimination wurden mittlere Konzentrationswerte für ⁠PFOS⁠ von 0,0039 µg/l und für ⁠PFOA⁠ von 0,0058 µg/l gemessen (s. Gewässerschutz benötigt effiziente Abwasserbehandlung  und Prioritäre Stoffe in kommunalen Kläranlagen). Werden diese Werte zu Grunde gelegt, wird mit dem Emissionsmodell MoRE (Modelling of Regionalized Emissions) deutschlandweit über alle kommunalen Kläranlagen > 50 Einwohnerwerten jährlich im Mittel ein Eintrag von ca. 36 kg ⁠PFOS⁠ bzw. ca. 53 kg ⁠PFOA⁠ modelliert.

In Regenwassereinleitungen und Mischwasserentlastungen wurden mittlere Konzentrationswerte von bei 0,0023 µg/l bzw. 0,0023 µg/l für PFOS und 0,00345 µg/l bzw. 0,003 µg/l für PFOA gemessen. Auf Grundlage dieser Werte werden mit MoRE deutschlandweit im Mittel jährliche Einträge von ca. 4 kg PFOS und 6 kg PFOA über Regenwassereinleitungen und 8 kg PFOS und 12 kg PFOA über Mischwasserentlastungen bilanziert.

Für andere relevante Eintragspfade (z. B. atmosphärische ⁠Deposition⁠, ⁠Erosion⁠) liegen auf Grund der bisher unzureichenden Datenlage keine Modellergebnisse für Deutschland vor.

Untersuchungen in Oberflächengewässern

Die Bewertungen der Oberflächengewässer und der Nord- und Ostsee unter der ⁠Wasserrahmenrichtlinie⁠ (WRRL) und der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (MSRL) beschränken sich derzeit auf Perfluoroktansulfonsäure (⁠PFOS⁠). Viele Messungen weisen jedoch darauf hin, dass alle PFAS gewässerrelevant sind.

Flüsse und Seen

Die Oberflächengewässerverordnung setzt die Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie um. In dieser Verordnung sind für PFOS Umweltqualitätsnormen für Konzentrationen in Wasser und Fischen (Biota) festgelegt. Die Bundesländer übermitteln dem Umweltbundesamt (⁠UBA⁠) Daten für ausgewählte Messstellen in Flüssen und Seen.

Für Flüsse sind innerhalb der PFAS-Gruppe vorrangig Daten für PFOS verfügbar. Im Zeitraum 2020 bis 2023 lagen die mittleren PFOS-Konzentrationen im Wasser an 265 Messstellen zwischen kleiner 0,00003 µg/l und 0,026 µg/l (⁠Umweltqualitätsnorm⁠: 0,00065 µg/l) und in Fischen an 43 Messstellen zwischen 0,24 µg/kg Nassgewicht und 20 µg/kg Nassgewicht (Umweltqualitätsnorm: 9,1 µg/kg Nassgewicht).

Tabelle:Konzentrationen Per- und polyfluorierter Alkylsubstanzen (PFAS) in Flüssen, gemessen an den LAWA-Messstellen und weiteren operativen Messstellen im Zeitraum 2020-2023, grau markiert: PFAS-Verbindung mit gesetzlich geregelter Umweltqualitätsnorm (Quelle: Umweltbundesamt nach Angaben der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA); Januar 2025

Die Datenlage für Seen ist noch einmal deutlich lückenhafter. Für den Zeitraum 2020 bis 2023 liegen dem Umweltbundesamt nur 75 Messwerte zu sieben verschiedenen PFAS vor. Die mittleren Konzentrationen von PFOA an acht Messstellen im Wasser lagen zwischen kleiner 0,00015 µg/l und 5,9 µg/l (Umweltqualitätsnorm: 0,00065 µg/l). Für vier weitere Substanzen lagen die gemessenen Konzentrationen unter der ⁠Bestimmungsgrenze⁠. Die mittleren PFOS-Konzentrationen in Fischen an sieben Messstellen lagen zwischen 0,17 µg/kg Nassgewicht und 2 µg/kg Nassgewicht und damit unterhalb der Umweltqualitätsnorm von 9,1 µg/kg Nassgewicht. Für PFOA lagen die gemessenen Konzentrationen in Fischen unter der Bestimmungsgrenze.

Tabelle: Konzentrationen Per- und polyfluorierter Alkylsubstanzen (PFAS) in Seen, gemessen an ausgewählten LAWA-Messstellen im Zeitraum 2020-2023, grau markiert: PFAS-Verbindung mit gesetzlich geregelter Umweltqualitätsnorm (Quelle: Umweltbundesamt nach Angaben der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA); Januar 2025).

 

Bewertung nach der Wasserrahmenrichtlinie

Für Flüsse, Übergangs- und Küstengewässer sowie Seen, wurde 2013 unter der Wasserrahmenrichtlinie⁠ (WRRL) PFOS in die Liste der prioritären Stoffe der Umweltqualitätsnormenrichtlinie 2008/105/EG aufgenommen. Andere PFAS werden unter der WRRL noch nicht überwacht. 
Die Bundesländer haben in den Oberflächengewässern im Zeitraum 2016 bis 2019 PFOS an 1415 Messstellen die Konzentration im Wasser und an 439 Messstellen in Fischen bestimmt. Die PFOS Umweltqualitätsnorm für Biota wurde an rund 17 Prozent, die Umweltqualitätsnorm für Wasser an 23 Prozent der Messstellen überschritten.

 

Nord- und Ostsee

PFAS werden in der Nord- und Ostsee in Wasser, Sediment und Biota nachgewiesen. Küstennahe Proben sind stärker belastet als Proben aus der offenen See. Flüsse sind, vor allem für die Nordsee, bedeutende Eintragspfade.

Empfindliche Analyseverfahren zur Bestimmung von PAS in marinen Umweltproben (Wasser, Biota und Sediment) wurden bereits 2006 in einem Forschungsprojekt des UBA entwickelt und validiert.

Bewertung nach der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie

PFOS-Konzentrationen in Wasser und Biota werden in den aktuellen Zustandsberichten von 2024 der deutschen Gewässer der Nord- und Ostsee zur Umsetzung der Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie (2008/56/EG) (MSRL) bewertet.

In den deutschen Gewässern der Nord- und Ostsee wurden Messwerte für PFOS (Perfluoroctansulfonsäure) in Wasser und Biota bewertet. PFOS wird insbesondere über Flüsse eingetragen, und die höchsten Konzentrationen werden in Küstennähe gefunden. In vielen Bereichen wurde die Umweltqualitätsnorm (UQN) für PFOS in Wasser von 0,13 ng/l überschritten, die UQN für Biota PFOS (9,1 μg/kg Nassgewicht Fisch) wurde eingehalten.

Bewertung nach HELCOM

HELCOM, das Übereinkommen zum Schutz der Meeresumwelt der Ostsee, bezieht in die umfassende Bewertung des Zustands der Ostsee (State of the Baltic Sea – Holistic Assessment, 2023) auch einen PFOS-Indikator ein, um die Belastung der Ostsee durch Schadstoffe zu bewerten. Die Bewertung erfolgt anhand der UQN für Wasser und Biota. Die PFOS-Messwerte für Biota überschritten die UQN für Biota im Bewertungszeitraum nicht, während die UQN für Wasser jedoch in vielen Gebieten überschritten wurde.  

Bewertung nach ⁠OSPAR

OSPAR, das Übereinkommen zum Schutz des Nordostatlantiks, beschäftigt sich seit vielen Jahren mit PFAS. PFAS stehen auf der OSPAR-Liste der „Chemicals for Priority Action“. 2024 wurde ein Hintergrundbericht veröffentlicht, der die Auswahl von 24 PFAS für die Überwachung der erläutert. Im OSPAR-Qualitätszustandsbericht (Quality Status Assessment, 2023) sind die Ergebnisse einer Studie (CONtaminants of Emerging Concern and Threat in the marine environment (CONnECT)) ausgewertet, in der Proben mit ⁠Non-Target-Screening⁠ und Target-Screening analysiert wurden, um die Belastung mariner Proben mit verschiedenen Schadstoffen, einschließlich PFAS, zu untersuchen. In den 50 Biota-Proben, die untersucht wurden, wurden im Target Screening 125 Stoffe detektiert, davon 12 PFAS.

Die Messungen von PFAS-Belastungen im Nordostatlantik sind im OSPAR „Hazardous Substances Assessment Tool (OHAT)“ kartografisch dargestellt. 

PFAS im Meeresschaum

PFAS reichern sich in Meeresschaum an und können darüber an die Küsten zurückgelangen. Untersuchungen an Stränden in Belgien, den Niederlanden und Dänemark haben hohe PFAS-Konzentrationen im Meeresschaum festgestellt. Eine erste Untersuchung an deutschen Küsten ergab vergleichbare Belastungen. Hohe Konzentration wurden insbesondere für PFOS und PFOA gemessen. Um die ⁠Exposition⁠ und Auswirkungen auf Umwelt, Tiere und den Menschen besser zu verstehen sind weitere Untersuchungen nötig.

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