Too good to be true: het PFAS-dilemma
In de Bovenzaal van het UMU naast de Oude Hortus kwamen we samen met een vertegenwoordiging van mensen van Universiteit Utrecht, provincie en gemeente Utrecht, het ministerie van I&W, TNO, RIVM, KRW en nog veel meer belangstellenden. Op het menu stonden PFAS. Daan Fraanje en Hanneke Olivier van de Universiteit Utrecht waren onze hosts.
Jeroen Hutten, Hoofd Sustainability Office van Universiteit Utrecht (UU), introduceerde het thema treffend met: “Soms lijkt iets te mooi om waar te zijn, en dat is het in dit geval ook”. Deze per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) werden voor het eerst ontdekt rond 1938. In de jaren ’70 van de vorige eeuw werden ze steeds meer toegepast vanwege hun unieke eigenschappen, zoals water-, vet- en vuilafstotendheid. PFAS werden als geweldige uitvinding gezien, aangezien ze toegepast konden worden voor tal van industriële en consumentenproducten. PFAS zijn chemisch extreem stabiel en breken bijna niet af. PFAS zijn goed bestand tegen extreme omstandigheden, zoals hitte. Samen met andere soorten zeep kan je er een zeer stabiel schuimend middel van maken dat goed tegen hitte kan; bijvoorbeeld brandblusschuim.
De start: het BHV-veldje aan de Munsterlaan
Dat brandblusschuim is exact wat ons op deze middag bij elkaar had gebracht: het BHV veldje aan de Münsterlaan, vertelt Frank Kooiman van de UU. In 1987 werd deze gebruikt als oefenplek voor brandjes blussen. Er werd regelmatig heel wat blusschuim op gespoten. In 2014 werd het terrein oppervlakkig gesaneerd. Zo rond 2018 begon het besef te groeien dat PFAS een uitvinding is met veel haken en ogen, en dat deze oppervlakkige sanering mogelijk niet voldoende was. Deze PFAS, forever chemicals, zijn een lokaal, nationaal en mondiaal probleem. Want PFAS zijn overal aanwezig en zoals we recent ontdekt hebben al bij relatief lage concentraties giftig. Terug naar het veldje, wat doen we daar dan mee? Dankzij de interventie van Harry Boerma, van de Gemeente Utrecht, werd er besloten om niet over te gaan tot de traditionele ‘dig & dump’ methode. Dit zal het probleem enkel verplaatsen. Zo ontstond het idee voor het PFAS Remediation Living Lab. De gemeente gaf toestemming om te gaan experimenteren met alternatieve, duurzamere vormen om PFAS op te ruimen.
Dit uitstel van executie, brengt ons uiteindelijk hopelijk tot echte oplossingen, aldus Harry Boerma.
Laat beestjes het werk maar doen
Het PFAS Remediation Living Lab wordt gecoördineerd door Johan van Leeuwen, associate scientist bij Universiteit Utrecht. Zijn grote interesse gaat uit naar hoe PFAS zich gedraagt in onze leefomgeving en mogelijkheden om PFAS op te ruimen. Als dit naast fysieke mogelijkheden ook met microbiologie zou kunnen, zou dit extra mooi zijn. Laat de beestjes het werk maar doen! PFAS is zo’n groot probleem, omdat het echt overal in zit, vertelt Johan: in regenkleding, pizzadozen, nagellak, auto’s, pannen, in de lucht, in het water en in ons mensen. PFAS gedraagt zich ook anders dan andere moleculen. Daarom is onderzoek naar hoe PFAS zicht gedraagt, hoe het reageert op andere stoffen en hoe het zich in verschillende bodemsoorten beweegt zo ontzettend belangrijk voor ons algemene begrip over hoe we PFAS op kunnen ruimen en vernietigen.
Hoe komen we ervan af?
Om van PFAS af te komen moet onderzocht worden hoe we PFAS uit de grond en uit het water kunnen krijgen en hoe we PFAS moleculen kunnen vernietigen. Mathijs van de Waardt van het ministerie van I&W geeft ook het belang van wetgeving en samenwerking aan in deze. Met een Europees verbod op PFAS kunnen eerste stappen worden gezet om niet nog meer PFAS in onze samenleving te krijgen. Aiko Hensums van de provincie Utrecht is betrokken bij diverse projecten om bodems vervuild met PFAS te saneren. Zo ook op de voormalige vliegbasis Soesterberg, waar een nieuwe woonwijk moet komen. Er is een lastig aspect: tijd. Hoeveel tijd gaat het kosten om tot echte oplossingen te komen? Hij heeft morgen een oplossing nodig en hoopt dat er snel resultaten geboekt worden, waarbij duurzame sanering van PFAS mogelijk wordt. Ook vanwege de kosten, want alleen het saneren van de locatie Soesterberg kost al zo’n 23 miljoen euro.
Onderzoekers aan de slag
Niet voor niks stelde het Ministerie van I&W 2,45 miljoen euro beschikbaar voor nader onderzoek naar de aanpak van PFAS-bodemverontreiniging en kennisontwikkeling over innovatieve PFAS-saneringstechnieken. Emilie Schreiber, Valerie de Rijk en Alex Hockin zijn recent gestart met hun PhD’s aan de UU om hieraan te werken.
Emilie Schreiber werkt voor de bètafaculteit en richt haar onderzoek op het werken met micro-organismen. Ze wil onderzoeken hoe deze worden beïnvloed door PFAS en wat hun potentieel is voor bioremediatie. Hoewel eerdere studies hebben aangetoond dat sommige microbiële stammen of gemengde culturen bepaalde PFAS-verbindingen kunnen afbreken, blijven de exacte routes onduidelijk. Een van haar grootste uitdagingen is het blootleggen van deze microbiële afbraakmechanismen. Dit inzicht is cruciaal, omdat het ons kan vertellen hoe we deze microben effectief kunnen inzetten voor praktische bio remediëring.
Aan het einde van mijn PhD ben ik tevreden als mijn inzichten ons beter in staat stellen micro-organismen effectief in te zetten tegen PFAS-verontreiniging.
Dit opent de deur naar waardevolle toepassingen voor het milieu, aldus Emilie.
Alex Hockin, werkzaam bij de GEO-faculteit, onderzoekt hoe PFAS zich verplaatsen in de bodem. Ze meet de invloed van verschillende processen, door middel van experimenten in het laboratorium en computermodellen. Door beter te begrijpen hoe PFAS zich in de bodem boven en in het grondwater gedragen, kunnen bijvoorbeeld strategieën worden getest om PFAS uit de bodem te spoelen. PFAS gedragen zich anders dan andere verontreinigingen. Er is nog veel onbekend over hoe ze zich gedragen in verschillende bodemsoorten, met mineralen en variërende watergehaltes. Ook eigenschappen van PFAS zelf, zoals ketenlengte en chemische structuur, spelen een rol in deze interacties. Dit maakt het extra uitdagend. Alex hoopt een geschikte manier te vinden om PFAS te verwijderen, die getest kan worden op de pilotlocatie in Utrecht, afgestemd op de lokale bodem en het type PFAS.
Valerie de Rijk, werkzaam bij de GEO-faculteit, richt zich in haar onderzoek op het begrijpen van hoe PFAS zich op grote schaal in de bodem gedragen, om beter in te schatten hoe saneringsmethoden kunnen worden opgeschaald. “We willen onderzoeken hoe eigenschappen van PFAS en de verschillende Nederlandse bodemsoorten de snelheid van PFAS-transport beïnvloeden. Dit doen we met behulp van modellen, veldmetingen en een nieuwe analysemethode (CSIA)”, vertelt Valerie. De grootste uitdaging is om het complexe gedrag van PFAS eenvoudiger te maken, zodat beter voorspelbaar wordt hoe ze zich verspreiden en hoe sanering dit beïnvloedt. Valerie is tevreden als haar onderzoek de kennis over PFAS-gedrag en sanering een stap verder brengt.
Hoewel de complexiteit van PFAS de aanwezigen soms enigszins moedeloos stemt, is de wil tot samenwerken en kennisdelen groot. Wat nodig is, zijn nog meer testterreinen, de wil en mogelijkheden opgedane kennis te delen en uiteraard geld. Jan Fokkens van VNO-NCW bood dan ook direct testterreinen aan uit naam van de industrie. Hij gaf aan graag een bijdrage te leveren aan de verdere kennisontwikkeling over PFAS. Op deze manier kan er hopelijk een milieuvriendelijke en duurzame oplossing komen, die PFAS voor altijd uit onze wereld halen.
Achtergrondartikel: PFAS zijn overal. Hoe komen we ervan af?
Ondanks voortdurende inspanningen, zijn er nog geen efficiënte en duurzame methoden om PFAS uit het milieu te verwijderen. Een team van wetenschappers van de Universiteit Utrecht probeert hier verandering in te brengen door manieren te onderzoeken om de cyclus van de verontreiniging door PFAS te doorbreken. Wat hun uitgangspositie uniek maakt, is dat zij kunnen experimenteren met PFAS-vervuilde grond op het Utrecht Science Park en hier ook verschillende saneringsmethoden kunnen testen.