Perfluorocarbons in water

The research of micropollutants including PFC (perfluorocarbons, perfluorated compounds – see the frame) in drinking water and their prospective influence on human health is nowadays one of the most significant research topics in the field of drinking water. Nevertheless, the practical applications in the drinking water treatment plant operations falls behind this basic research, although the occurence of PFCs in water resources was confirmed by many studies. 

What are PFCs?

PFCs jsou syntetické organické látky, ve kterých jsou všechny vazby uhlík–vodík nahrazeny vazbou uhlík–fluor. Jsou to většinou bezbarvé plyny nebo nízkovroucí kapaliny bez výraznějšího zápachu. PFCs jsou termostabilní, chemicky inertní, povrchově aktivní (snižují povrchové napětí), hydrofobní a oleofobní. Odolávají hydrolýze, fotolýze, mikrobiálnímu rozkladu. Vyrábějí se od padesátých let minulého století. Díky svým unikátním technologickým vlastnostem jsou v současné době nenahraditelné a stále používané v mnoha průmyslových odvětvích.

            Use of PFCs

  • Impregnace povrchu kůže, koberců a textilu (Teflon, Gore-Tex)
  • Hydrofobní i oleofobní úprava papíru pro potravinářské i nepotravinářské použití
  • Povrchová úprava kovů – pochromování 
  • Výroba hliníku a polovodičů – digitální fotoaparáty, tiskárny, skenery
  • Výroba protipožárních pěn a nátěrů používaných v letectví a námořní plavbě
  • Výroba čisticích prostředků a leštidel pro domácnosti
  • Letecká doprava – přídavek PFOS do hydraulických tekutin
  • Chladiva – součást náplní v chladících a mrazících zařízeních, klimatizacích atd.

Risks of PFCs

Do životního prostředí se uvolňují při výrobě, používání a likvidaci výrobků obsahujících perfluorované látky. Kontaminují atmosféru, půdu i vodní prostředí. PFC jsou významné skleníkové plyny regulované Kyótským protokolem; byly zařazeny mezi perzistentní organické polutanty (POPs) společně s pesticidy, PCB a dioxiny. V životním prostředí spočívá jejich nebezpečí hlavně v bioakumulačním potenciálu, navíc se akumulují v půdě a sedimentech. Mohou významně migrovat na velké vzdálenosti. Vliv na člověka je stále předmětem studií, ale PFCs jsou zařazeny mezi potenciální karcinogeny a mutageny. U zvířat byl sledován zvýšený výskyt rakoviny, poškození jater, slinivky a varlat. Některé PFC jsou reprotoxické, mohou poškozovat imunitní a endokrinní systém. 

Research at the Institute of Hydrodynamics

Při práci na tomto tématu jsme spojili své síly s MBÚ AV ČR, který se stanovováním PFC dlouhodobě zabývá, a Vodohospodářskou společností Vrchlice-Maleč, a.s., která provozuje úpravnu vody v Kutné Hoře. Naším cílem je optimalizovat proces koagulace pro odstranění PFC a navrhnout adsorpci zbytkových PFCs na cílených sorbentech (aktivní uhlí, iontoměniče na bázi organických pryskyřic nebo modifikované zeolity aj.) nejprve v laboratorních podmínkách, a poté i na poloprovozních modelech instalovaných přímo na kutnohorské úpravně vody. Zároveň bude zhodnocen dlouhodobý stupeň znečistění různých zdrojů pitné vody na území ČR a pomocí cíleného chovu ryb na úpravně vody bude monitorována dlouhodobá expozice / bioakumulace PFC z pitné vody.

 

More about PFCs on IH web pages

Publications:

Semerád, J., Hatasová, N., Grasserová, A., Černá, T., Filipová, A., Hanč, A., Innemanová, P., Pivokonský, M., Cajtmahl, T. (2020). Screening for 32 per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) including GenX in sludges from 43 WWTPs located in the Czech Republic - Evaluation of potential accumulation in vegetables after application of biosolids. Chemosphere. (accepted)

Kategorie Dlaždice EN.