בדיקות PFAS במים ובקרקע: מהם "כימיקלי הנצח" ואיך בודקים אותם?

PFAS הפכו בשנים האחרונות לאחד הנושאים המרכזיים בעולם בדיקות הסביבה.

הם נבדקים במי שתייה, מי תהום, שפכים, קרקעות, משקעים, בוצה ומטריצות סביבתיות נוספות, כאשר דרישות הניטור והיכולות האנליטיות בתחום ממשיכות להתפתח.

אלא שבדיקת PFAS אינה "בדיקה אחת".

קיימים אלפי חומרים המשתייכים למשפחה הרחבה של PFAS, שיטות שונות מיועדות למטריצות שונות, ורמות המדידה הנדרשות יכולות להיות נמוכות מאוד.

לכן לפני שליחת דוגמה למעבדה צריך להגדיר מספר דברים מרכזיים:

מהי המטריצה? אילו תרכובות PFAS צריך לבדוק? באיזו שיטה? מהם גבולות הכימות הנדרשים? ומהי מטרת הבדיקה?

מהם PFAS?

PFAS הוא שם כולל למשפחה רחבה של חומרים פלואורואלקיליים ופוליפלואורואלקיליים:

Per- and Polyfluoroalkyl Substances

חומרים אלה פותחו לשימושים תעשייתיים ומסחריים רבים בזכות תכונות כגון עמידות לחום, שמן, מים וכתמים.

במהלך השנים נעשה שימוש בתרכובות ממשפחת PFAS במגוון יישומים ומוצרים.

העניין הסביבתי בהם נובע, בין היתר, מכך שחלק מהתרכובות עמידות מאוד לפירוק ויכולות להישאר בסביבה לאורך זמן.

מכאן הגיע גם הכינוי הנפוץ:

Forever Chemicals - "כימיקלי נצח".

האם PFAS הוא חומר אחד?

לא.

זו אחת הנקודות החשובות ביותר להבנת התחום.

PFAS הוא שם למשפחה גדולה מאוד של חומרים ולא למזהם יחיד.

בין התרכובות המוכרות ניתן למצוא:

• PFOA

• PFOS

• PFHxS

• PFNA

• PFBS

• PFHxA

• PFDA

• PFUnDA

• PFDoDA

• HFPO-DA

• תרכובות רבות נוספות

לכן כאשר לקוח מבקש "בדיקת PFAS", השאלה הבאה צריכה להיות:

איזה פאנל PFAS נדרש?

שתי מעבדות יכולות להציע "בדיקת PFAS" כאשר בפועל מספר התרכובות הנבדקות ורשימת האנליטים שונים.

איפה בודקים PFAS?

בדיקות PFAS יכולות להתבצע במגוון רחב של מטריצות סביבתיות.

מי שתייה

בדיקות PFAS במי שתייה מבוצעות ברמות ריכוז נמוכות מאוד ודורשות שיטות ייעודיות.

מי תהום

בדיקות מי תהום יכולות לשמש בפרויקטים סביבתיים, חקירות קרקע, ניטור אתרים ובחינת התפשטות מזהמים.

מים עיליים

נחלים, אגמים ומקורות מים אחרים יכולים להיבדק כחלק מניטור סביבתי.

שפכים

PFAS יכולים להיבדק בשפכים תעשייתיים, שפכים עירוניים וזרמים אחרים בהתאם למטרת הפרויקט.

קרקע

בדיקות קרקע עשויות להתבצע כחלק מחקירות סביבתיות, הערכת זיהום, פרויקטי תשתית או בדיקת אתרים שבהם קיים חשד לשימוש או לשחרור של PFAS.

משקעים ובוצה

ניתן לבצע בדיקות גם ב-Sediment וב-Biosolids בהתאם לפרויקט ולשיטה.

כיצד PFAS מגיעים לסביבה?

מקורות אפשריים יכולים לכלול מגוון פעילויות ומוצרים שבהם נעשה שימוש בתרכובות ממשפחה זו.

לדוגמה:

• תהליכים תעשייתיים

• קצפי כיבוי מסוימים

• מתקנים שבהם נעשה שימוש היסטורי בחומרים פלואוריים

• שפכים

• פסולת

• מטמנות

• מוצרים וחומרי גלם מסוימים

• מקורות נוספים

לאחר שחרור לסביבה, חלק מהתרכובות יכולות לעבור בין קרקע, מים ומטריצות סביבתיות אחרות.

לכן בפרויקטים מסוימים לא מספיק לבדוק רק קרקע או רק מים.

באיזו טכנולוגיה בודקים PFAS?

אחת הטכנולוגיות המרכזיות לניתוח PFAS היא:

LC-MS/MS - Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

המערכת משלבת הפרדה כרומטוגרפית עם זיהוי באמצעות Mass Spectrometry.

היכולת לזהות ולכמת תרכובות בריכוזים נמוכים הופכת אותה לטכנולוגיה מרכזית בתחום.

עם זאת, מכשיר LC-MS/MS לבדו אינו הופך בדיקה לבדיקת PFAS מתאימה.

הביצועים תלויים גם ב:

• הכנת הדוגמה

• תהליך המיצוי

• ניקוי המטריצה

• סטנדרטים

• Internal Standards

• Calibration

• בקרת איכות

• מניעת זיהום

• ביצועי השיטה עבור המטריצה

EPA Method 533

EPA Method 533 פותחה לבדיקת PFAS במי שתייה.

השיטה משתמשת ב-Solid Phase Extraction וב-LC-MS/MS עם Isotope Dilution.

היא מיועדת לקבוצה מוגדרת של תרכובות PFAS וכוללת גם מספר PFAS קצרי שרשרת.

כאשר מדובר במי שתייה, חשוב להשתמש בשיטה המתאימה למטרת הפרויקט ולא להניח ששיטה שפותחה לקרקע או לשפכים מתאימה אוטומטית גם למי שתייה.

EPA Method 537.1

EPA Method 537.1 היא שיטה נוספת לניתוח PFAS במי שתייה באמצעות SPE ו-LC-MS/MS.

Methods 533 ו-537.1 משמשות בארצות הברית לניתוח PFAS במי שתייה, וביחד הן מאפשרות מדידה של מגוון רחב של תרכובות מוגדרות.

גם כאן חשוב לבדוק את רשימת האנליטים בפועל ולא להסתפק בשם השיטה בלבד.

EPA Method 1633A

אחת ההתפתחויות המשמעותיות בתחום היא EPA Method 1633A.

השיטה מיועדת לניתוח 40 תרכובות PFAS במגוון מטריצות סביבתיות, ובהן:

• Wastewater

• Surface Water

• Groundwater

• Soil

• Sediment

• Biosolids

• Landfill Leachate

• Fish Tissue

השיטה מבוססת על LC-MS/MS וכוללת דרישות מפורטות להכנת דוגמאות, בקרת איכות וניתוח.

Method 1633A חשובה במיוחד משום שהיא מאפשרת גישה סטנדרטית יותר לניתוח PFAS במטריצות שאינן מי שתייה.

ומה לגבי EPA 8327?

EPA SW-846 Method 8327 היא שיטה נוספת לניתוח PFAS במטריצות מימיות שאינן מי שתייה.

השיטה מיועדת למדידת קבוצה מוגדרת של PFAS באמצעות LC-MS/MS.

כאשר בוחנים פרויקט סביבתי, חשוב להבין האם הדרישה היא ל-8327, ל-1633A או לשיטה אחרת.

הבחירה צריכה להיעשות בהתאם למטריצה, מטרת הפרויקט והדרישה הרלוונטית.

למה אי אפשר להשתמש באותה שיטה לכל דוגמה?

מי שתייה וקרקע הן מטריצות שונות לחלוטין.

בדוגמת מים ניתן למצוא את האנליטים בתוך מטריצה מימית יחסית פשוטה, בעוד קרקע יכולה להכיל:

• חומר אורגני

• מינרלים

• לחות

• שמנים

• מזהמים נוספים

• רכיבים שיכולים להשפיע על תהליך המיצוי והמדידה

לכן הכנת הדוגמה והשיטה צריכות להיות מותאמות למטריצה.

זו אחת הסיבות לכך שחשוב למסור למעבדה מידע מדויק על סוג הדוגמה.

למה LOQ כל כך חשוב בבדיקות PFAS?

PFAS נמדדים לעיתים בריכוזים נמוכים מאוד.

לכן אחד הנתונים החשובים ביותר בהצעת מחיר הוא:

LOQ - Limit of Quantitation

גבול הכימות צריך להיות מתאים למטרת הפרויקט ולקריטריון שאליו רוצים להשוות את התוצאה.

מעבדה יכולה לבצע בדיקת PFAS מצוינת מבחינה אנליטית, אך אם ה-LOQ שלה גבוה מהערך הרלוונטי לפרויקט, התוצאה עלולה לא לענות על הצורך.

לכן לפני הזמנת הבדיקה צריך לשאול:

מהו ה-LOQ לכל אנליט?

ולא רק:

כמה עולה בדיקת PFAS?

באילו יחידות מדווחים?

היחידות תלויות במטריצה ובשיטה.

במים ניתן להיתקל, לדוגמה, בדיווח ברמות כגון:

ng/L - nanograms per liter

בקרקע ובמוצקים ניתן להיתקל ביחידות כגון:

ng/g או µg/kg

חשוב לוודא שהיחידות, גבולות הדיווח והקריטריונים שאליהם משווים את התוצאה מתאימים זה לזה.

טעות בהמרת יחידות יכולה לשנות משמעותית את פרשנות הנתונים.

למה הדיגום של PFAS דורש תשומת לב מיוחדת?

בבדיקות PFAS קיימת חשיבות גבוהה מאוד למניעת זיהום הדוגמה.

חומרים ממשפחת PFAS נמצאים במגוון מוצרים וחומרים, ולכן ציוד דיגום, אריזות, חומרים וציוד עזר שאינם מתאימים עלולים להשפיע על התוצאה.

בפרויקט PFAS יש לעבוד לפי הוראות הדיגום של השיטה והמעבדה.

המעבדה עשויה להגדיר:

• סוג מיכל

• נפח דוגמה

• חומר המיכל

• חומרי שימור, כאשר רלוונטי

• טמפרטורת אחסון

• זמני החזקה

• אופן השילוח

• חומרים שיש להימנע מהם במהלך הדיגום

אין להחליף מיכל או ציוד על דעת עצמנו כאשר מדובר בדיגום PFAS.

מהו Field Blank?

בפרויקטים סביבתיים מסוימים ניתן להשתמש ב-Field Blanks ובדוגמאות QC נוספות.

מטרתם לסייע בבחינה האם זיהום כלשהו הוכנס במהלך:

• הדיגום

• הטיפול בדוגמה

• ההובלה

• סביבת העבודה

בבדיקות ברמות Trace נמוכות מאוד, בקרת איכות כזו יכולה להיות חשובה במיוחד.

האם "לא זוהה" אומר שאין PFAS?

לא בהכרח.

תוצאה המדווחת כ-Non-Detect או מתחת לגבול מסוים צריכה להיקרא יחד עם:

• LOD

• LOQ

• Reporting Limit

• השיטה

• רשימת האנליטים

לדוגמה, אם נבדקו 40 תרכובות ולא זוהו מעל גבולות הדיווח, המשמעות היא שהתרכובות שנכללו בפאנל לא נמצאו מעל גבולות השיטה הרלוונטיים.

אין להסיק מכך שלא קיימת אף תרכובת ממשפחת PFAS בדוגמה.

Targeted PFAS לעומת Total PFAS

בדיקות LC-MS/MS נפוצות הן בדרך כלל Targeted Analysis.

כלומר, המעבדה מחפשת רשימה מוגדרת של תרכובות.

אם פאנל כולל 40 PFAS, התוצאה מתייחסת לאותן 40 תרכובות.

קיימות גם גישות אחרות שמנסות להעריך היבטים רחבים יותר של פלואור אורגני, אך הן אינן זהות לבדיקת Targeted PFAS.

לכן חשוב מאוד להבין מה בדיוק נמדד לפני שמשווים בין הצעות מחיר או תוצאות.

האם כל מעבדה שמציעה PFAS נותנת אותה בדיקה?

לא.

יכולים להיות הבדלים משמעותיים בין מעבדות ב:

• מספר האנליטים

• רשימת התרכובות

• השיטה

• מטריצות מאושרות

• LOQ

• תהליך הכנת הדוגמה

• מערכת בקרת האיכות

• הסמכה

• אופן הדיווח

לכן השוואת הצעות מחיר רק לפי הכותרת "PFAS Analysis" עלולה להיות מטעה.

מה צריך להעביר לקבלת הצעת מחיר?

כדי לקבל הצעה מתאימה, מומלץ להעביר:

1. סוג המטריצה

2. מספר הדוגמאות

3. רשימת PFAS נדרשת

4. שיטת הבדיקה הנדרשת, אם קיימת

5. LOQ או Reporting Limits נדרשים

6. מטרת הפרויקט

7. דרישה רגולטורית או מפרט, אם קיימים

8. האם נדרש דיגום

9. האם נדרשים Field Blanks או QC Samples

10. לוח הזמנים המבוקש

בקרקע מומלץ למסור גם מידע רלוונטי על סוג האתר והדוגמה כאשר הוא עשוי להשפיע על העבודה האנליטית.

טעויות נפוצות בהזמנת בדיקות PFAS

לבקש רק "בדיקת PFAS"

צריך להגדיר פאנל, מטריצה ושיטה.

לבחור את ההצעה הזולה ביותר בלי להשוות אנליטים

20 PFAS ו-40 PFAS אינם אותה בדיקה.

להתעלם מה-LOQ

הבדיקה צריכה להיות רגישה מספיק למטרת הפרויקט.

להשתמש במיכל דיגום לא מתאים

בדיקות Trace דורשות הקפדה על הוראות המעבדה.

להשתמש בשיטה של מי שתייה עבור כל מטריצה

שיטה צריכה להתאים למטריצה ולמטרת הבדיקה.

לפרש Non-Detect כאפס מוחלט

יש לבחון את גבולות השיטה.

איך NOVALYTICA עובדת עם פרויקטי PFAS?

NOVALYTICA מרכזת פתרונות אנליטיים לבדיקות PFAS באמצעות מעבדות סביבתיות מקצועיות ומתמחות בארץ ובאירופה.

העבודה מתחילה בהגדרת הפרויקט:

מהי המטריצה?
מים, מי תהום, שפכים, קרקע, משקע או חומר אחר.

איזה פאנל נדרש?
מספר התרכובות ורשימת האנליטים.

מהי השיטה?
לדוגמה EPA 533, EPA 537.1, EPA 1633A או שיטה אחרת בהתאם לפרויקט.

מהם גבולות הכימות?
יש לוודא שהיכולת האנליטית מתאימה לדרישה.

מהן דרישות הדיגום?
מיכלים, נפחים, QC, תנאי אחסון ושילוח.

לאחר הגדרת הדרישה ניתן להתאים את המעבדה ואת הפתרון האנליטי לפרויקט.

NOVALYTICA מרכזת את התיאום המקצועי, דרישות הדוגמה, האיסוף והשילוח והעבודה מול המעבדה, כך שהלקוח מקבל כתובת אחת גם עבור פרויקטים הכוללים מספר רב של דוגמאות.

לסיכום

בדיקות PFAS הן תחום אנליטי מתקדם שבו פרטים קטנים יכולים להשפיע משמעותית על איכות הנתונים.

לא מספיק לדעת שהמעבדה "מבצעת PFAS".

צריך להבין אילו תרכובות נבדקות, באיזו מטריצה, באיזו שיטה, באילו גבולות כימות ובאילו תנאי דיגום.

הגדרה נכונה של הפרויקט לפני תחילת העבודה מאפשרת לבחור את המעבדה והשיטה המתאימות ולקבל תוצאות שניתן להשתמש בהן בהתאם למטרת הבדיקה.

צריכים לבצע בדיקות PFAS?

שלחו ל-NOVALYTICA את סוג הדוגמה, מספר הדוגמאות, הפאנל או הדרישה הרלוונטית וגבולות הכימות הנדרשים.

נבחן את הפרויקט ונסייע בהתאמת המעבדה, השיטה, דרישות הדיגום והפתרון האנליטי המתאים.