Jacob de Boer, hoogleraar milieuchemie en toxicologie van de Vrije Universiteit (VU) Amsterdam leidt een aantal onderzoeken dat tot doel heeft om een beter beeld te krijgen van de omvang van het probleem en de schadelijkheid van POP’s. ‘Bekende POP’s zijn DDT, PCB’s en broomhoudende vlamvertragers. Daar is in de loop der jaren veel om te doen geweest en het gebruik ervan werd aan banden gelegd. Een recenter voorbeeld zijn PFAS verbindingen. PFAS worden dankzij hun water-, vet en vuilafstotende eigenschappen in veel producten toegepast. Een nog relatief onbekende categorie persistente chemicaliën zijn gechloreerde paraffines (CP’s, red.).’ Met een wereldproductie van ruim twee miljoen ton per jaar is de economische relevantie van deze verbindingen groot. Ook CP’s kennen een breed scala aan toepassingen zoals in pvc-buizen, koelkastrubbers, smeermiddelen, badkamersealants, de metaalverwerkingsindustrie, PUR-isolatieschuim en vloeren in sportzalen en op speelplaatsen.

‘De komende decennia zijn langere gechloreerde paraffines nog wel in het milieu te vinden’

Jacob de Boer

Toxisch

Uit verschillende onderzoeken blijkt dat je POP’s zoals CP’s en PFAS vrijwel overal terugvindt. Zo blijkt bijvoorbeeld huisstof een zeer hoog gehalte aan CP’s te hebben en krijgen we PFAS binnen via voedsel en kraanwater. De Boer: ‘De grote vraag is dan: is dat ook erg? Om een antwoord te vinden, moet je weten welke verbindingen precies aanwezig zijn, in welke concentraties, en of deze stoffen in die concentraties toxisch zijn.’

Uit eerdere toxicologische studies is gebleken dat verschillende PFAS-verbindingen het immuunsysteem kunnen aantasten. CP’s met korte koolstofketens zijn sinds 2017 verboden omdat deze als POP worden aangemerkt. Hoewel de middellange CP’s naar verwachting ook verboden worden, is over de langere CP’s nog weinig bekend. ‘Maar de komende decennia zijn ze nog wel in het milieu te vinden’, zegt De Boer. ‘Daarom is het zo belangrijk om de mengsels te kunnen ontrafelen en de stoffen apart te kunnen onderzoeken.’

Artikel gaat verder nade afbeelding

Gestandaardiseerde referentiematerialen

Eén van de grote uitdagingen is dat er duizenden varianten gechloreerde paraffines en PFAS bestaan en dat deze vrijwel altijd in een gemengde samenstelling voorkomen. Hierdoor is het ingewikkeld om in samples de precieze molecuulformule van enkele verbindingen te vinden en een uitspraak te kunnen doen over de verhoudingen van de aanwezige stoffen. Om te kunnen bevestigen welke verbindingen in samples zitten, zijn gestandaardiseerde referentiematerialen onontbeerlijk.

In het Europese Eurostars project CHLOFFIN wordt geprobeerd om analysestandaarden te ontwikkelen voor de korte en middellange gechloreerde paraffines. In het zusterproject REVAMP komen PFAS en CP’s met langere ketens aan bod. Sicco Brandsma, assistant professor van de afdeling Environment & Health, VU: ‘Momenteel zijn er erg weinig standaarden beschikbaar en die hebben ook niet dezelfde structuurformules als de stoffen die in de technische mengsels en in het milieu worden gevonden.’ Daarnaast is er ook een sterke behoefte aan gelabelde standaarden. ‘Voor een betrouwbare meting moet je C13- of deuterium-gelabelde standaarden gebruiken, maar die zijn er voor PFAS en CP’s amper’, voegt De Boer toe.

Het analyseren van CP-mengsels is ingewikkeld omdat veel verbindingen sterk op elkaar lijken of isomeren van elkaar zijn, legt postdoc milieu- en analytische chemie Louise van Mourik uit. ‘Wij gebruiken hogeresolutie-GC×GC om de enkele verbindingen te detecteren. Daarbij kijken we naar driedimensionale weergaven van chromatogrammen. Op normale GC-kolommen is het vrijwel onmogelijk om CP-mengsels te scheiden. Om te kunnen concluderen om welke isomeren het gaat, hebben we meer standaarden en referentiematerialen nodig.’

‘We kijken naar driedimensionale weergaven van chromatogrammen’

Louise van Mourik

Gat dichten

Een andere uitdaging is dat de industrie steeds nieuwe verbindingen op de markt brengt. Vier jaar geleden waren er zo’n vierduizend verschillende PFAS in omloop en waren voor slechts tien verbindingen analytische standaarden beschikbaar. Nu zijn er veertig standaarden ontwikkeld, maar het aantal PFAS-verbindingen is gegroeid tot negenduizend. Volgens Brandsma lopen de analyses en wetgeving té ver achter op de introductie van nieuwe stoffen. De twee projecten hebben dan ook tot doel om dit gat te dichten. ‘We willen beter in kaart brengen wat de probleemstoffen zijn én wat die in de toekomst kunnen zijn.’ In REVAMP werken de metrologiesector en de academische wereld samen aan methodes om nieuwe gecertificeerde referentiematerialen sneller te ontwikkelen. Een belangrijk aspect van het REVAMP project is ook het trainen van vier onderzoekers op dit gebied. De onderzoekers zullen de helft van het project bij bedrijven uitvoeren, zodat zij zich ook beter kunnen voorbereiden op een carrière in deze sector.

De Boer zou graag zien dat nieuwe chemicaliën gescreend worden op toxiciteit voordat ze op de markt komen. ‘Net zoals dat voor geneesmiddelen gebeurt.’ Of de industrie hier ook open voor staat, betwijfelt De Boer: ‘Ik discussieer graag met producenten over dit thema, maar de uitkomst is best teleurstellend. Over het algemeen zie je dat ze producten zo lang mogelijk verdedigen en dat er bij een verbod alweer een nieuwe variant klaarstaat. Het bedrijfsleven zou juist kunnen profiteren van een samenwerking op het gebied van analyse en standaardisering, zodat nieuwe producten niet ter discussie komen te staan.’