Ispitivanje hlapljivih PFAS spojeva u zraku metodom OTM-50 pomoću GC-MS/MS

Pojava i izvori atmosferskih PFAS spojeva

Grafički prikazi kruženja PFAS spojeva u okolišu obično identificiraju atmosferu kao ključni dio tog ciklusa. Među potencijalnim izvorima, velika pažnja posvećena je postrojenjima za proizvodnju fluorokemikalija, iako ukupno gledano opća proizvodna postrojenja koja koriste PFAS, odlagališta otpada, uređaji za pročišćavanje otpadnih voda, spaljivanje otpada i kanalizacijskog mulja, uporaba protupožarnih pjena te širok raspon kućanskih proizvoda i proizvoda za osobnu njegu tretiranih PFAS-om predstavljaju najznačajnije izvore PFAS spojeva u globalnoj atmosferi. Potrebno je hitno bolje razumjeti ciklus atmosferskog transporta i taloženja PFAS spojeva te načine kako ga prekinuti. Poboljšano testiranje PFAS-a u zraku i emisijama prvi je korak! Donedavno pouzdane metode ispitivanja hlapljivih PFAS spojeva u zraku uglavnom nisu bile dostupne, pa su zbog toga atmosferski PFAS znatno manje istraživani u usporedbi s PFAS-om u tlu, vodi, bioti i kod ljudi.

Slika 2: Uobičajeni izvori PFAS spojeva u atmosferi

Pojava i izvori atmosferskih PFAS spojeva

Grafički prikazi kruženja PFAS spojeva u okolišu obično identificiraju atmosferu kao ključni dio tog ciklusa. Među potencijalnim izvorima, velika pažnja posvećena je postrojenjima za proizvodnju fluorokemikalija, iako ukupno gledano opća proizvodna postrojenja koja koriste PFAS, odlagališta otpada, uređaji za pročišćavanje otpadnih voda, spaljivanje otpada i kanalizacijskog mulja, uporaba protupožarnih pjena te širok raspon kućanskih proizvoda i proizvoda za osobnu njegu tretiranih PFAS-om predstavljaju najznačajnije izvore PFAS spojeva u globalnoj atmosferi.

Potrebno je hitno bolje razumjeti ciklus atmosferskog transporta i taloženja PFAS spojeva te načine kako ga prekinuti. Poboljšano testiranje PFAS-a u zraku i emisijama prvi je korak! Donedavno pouzdane metode ispitivanja hlapljivih PFAS spojeva u zraku uglavnom nisu bile dostupne, pa su zbog toga atmosferski PFAS znatno manje istraživani u usporedbi s PFAS-om u tlu, vodi, bioti i kod ljudi.

 

Slika 3: Skupine atmosferskih PFAS spojeva prema svojstvima i analitičkoj tehnici, slika inspirirana [US EPA (2024)]

Opasnosti za okoliš i zdravlje te regulatorni status

Još uvijek ima mnogo toga za naučiti o opasnostima koje PFAS u zraku predstavljaju za okoliš i zdravlje, a regulatorna ograničenja uglavnom
ne postoje, djelomično zbog povijesnog nedostatka razvijenih metoda ispitivanja. Izloženost ljudi uglavnom se događa udisanjem, bilo plinovitih hlapljivih PFAS spojeva ili PFAS spojeva duljeg lanca koji su adsorbirani na respirabilnim česticama (PM10 i PM2.5).

Za spojeve poput fluorotelomernih alkohola (koji se često nalaze u zraku u zatvorenim prostorima) te za TFA i ultrakratke i kratkolančane PFAS spojeve (koji se često nalaze u vanjskom zraku), zabrinutost je uglavnom povezana s izloženošću zbog povišenih koncentracija u tim okolišima. Zabrinutost u vezi sa starijim generacijama rashladnih sredstava te fluoriranih alkana i alkena odnosi se na njihov potencijal zagrijavanja atmosfere, jer su mnogi od njih snažni staklenički plinovi. Kod nove generacije rashladnih sredstava – hidrofluoroolefina –
zabrinutost se odnosi na nastanak trifluoroctene kiseline (TFA). Unatoč objavi dviju metoda U.S. Environmental Protection Agency za praćenje emisija iz dimnjaka (OTM-50 i OTM-45), ne postoje savezni zahtjevi u SAD-u za njihovu primjenu. Na međunarodnoj razini trenutačno ne postoje standardi kvalitete vanjskog zraka niti obvezujuće numeričke granične vrijednosti za PFAS (npr. World Health Organization, European Union, United States, Canada, Australia). Također, trenutačno ne postoje ni granične vrijednosti profesionalne izloženosti koje bi propisivali Occupational Safety and Health Administration ili National Institute for Occupational Safety and Health, iako je American Conference of Governmental Industrial Hygienists objavila granične vrijednosti izloženosti u industrijskoj higijeni (TLV) za neke specifične PFAS derivate.

Detalji uzorkovanja metodom OTM-50

Prikupljanje uzoraka za OTM-50 relativno je jednostavno u usporedbi s pratećom metodom U.S. Environmental Protection Agency OTM-
45 Evakuirani kanister zapremine 1,4 L povezuje se na uzorkovno mjesto dimnjaka putem zagrijane sonde opremljene filtrom za
čestice. Nakon ispiranja opreme, uzorak se prikuplja tijekom razdoblja uzorkovanja koje može trajati od nekoliko minuta do jednog sata, dok se ne postigne konačni tlak u kanisteru od 17 do 27 kPa (170 do 270 mbar). Preporučuje se uzimanje pozadinskih (background) i duplikatnih uzoraka, a u slučajevima visoke vlage ili prisutnosti kiselih plinova može biti potreban i međuspremnik (impinger).

  

Slika 4. Terenski uzorkivač sastavlja sondu za uzorkovanje i ulazni filtar za OTM-50 uzorkovanje
u kanistru

Laboratorijska provjera i metoda ispitivanja GC- MS/MS

U laboratoriju se svi kanisteri i pripadajući priključci čiste i pregledavaju metodama koje premašuju zahtjeve propisane metodom OTM-50. Iako certifikati o analizi uvijek uključuju rezultate ispitivanja iz kontrolnog kanistera serije povezanog s vašom kampanjom uzorkovanja, svi kanisteri se nakon čišćenja pojedinačno provjeravaju, a rezultati provjere specifični za svaki kanister dostupni su za izvještavanje na zahtjev.

 

Slika 5. Automatizirana GC-MS/MS instrumentacija za OTM-50

Molimo pogledajte Tablicu 1 za sažetak ključnih detalja metode, a
Tablicu 2 za potpuni popis parametara, kratkih naziva, CAS brojeva,
granica izvještavanja (LOR) i kemijskih formula. Rezultati ispitivanja
obično se prikazuju u jedinicama dijelova na milijardu po volumenu
(ppbv) i μg/m³.
Zahvaljujemo tvrtki Agilent Technologies na podršci i suradnji u
razvoju ove metode.

This method has been extensively validated by ALS in Waterloo, and an ISO 17025 accreditation application is in progress (refer to our CALA scope of accreditation for current status).

We gratefully acknowledge Agilent Technologies and Entech Instruments for their support and collaboration with the development of this method.

Tablica 1. Metoda ispitivanja i detalji uzorkovanja

Tablica 2. ALS popis parametara za OTM-50

Referenca

De Silva, A.O. et al. (2021). PFAS Exposure Pathways for Humans and Wildlife: A Synthesis of Current Knowledge and Key Gaps in Understanding. Environmental Toxicology and Chemistry 40, 3, 631–657. https://doi.org/10.1002/etc.4935

Sangkham, S. et al. (2025). Specific Ambient PM2.5-Bound Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS): A Prominent Human Health Risk Issue That Deserves Attention? Environ. Sci. Technol. 59, 14780−14783. https://doi.org/10.1021/acs.est.5c07694

Shields, E.P. (2023). Pilot-Scale Thermal Destruction of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in a Legacy Aqueous Film Forming Foam. ACS EST Engg., 3, 1308−1317.https://doi.org/10.1021/acsestengg.3c00098

U.S. EPA (2024). EPA Tools & Resources Webinar: EPA’s PFAS Air Emissions Measurement Methods. Stephen R. Jackson, Center for Environmental Measurement and Modeling, Office of Research and Development, October 16, 2024.

U.S. EPA (2025). Other Test Method 50 (OTM-50) Sampling and Analysis of Volatile Fluorinated Compounds from Stationary Sources Using Passivated Stainless-Steel Canisters, Revision 0, January 14, 2025, Measurement Technology Group, Office of Air Quality Planning and Standards.

Wallace, M.A.G. et al. (2024). A Review of Sample Collection and Analytical Methods for Detecting Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Indoor and Outdoor Air. Chemosphere 358,142129. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.142129

Wang, J. et al. (2022). Critical Review of Thermal Decomposition of Per- and Polyfluoroalkyl Substances: Mechanisms and Implications for Thermal Treatment Processes. Environ. Sci. Technol. 56, 5355−5370. https://doi.org/10.1021/acs.est.2c02251

Molimo kontaktirajte svog ALS voditelja projekta ili prodajnog predstavnika za više informacija o ovoj važnoj novoj usluzi ispitivanja.