Auf Spurensuche nach PFAS im Wasser
Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) sind industriell hergestellte Chemikalien, die biologisch, chemisch und thermisch äusserst stabil und daher besonders langlebig sind.
Aufgrund dieser Stabilität sowie ihrer wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigenschaften werden PFAS vielfältig eingesetzt, unter anderem in Textilien, Elektronik, Papier, Farben, Feuerlöschschäumen und in Lebensmittelverpackungen. Durch diese breite Anwendung gelangen PFAS in die Umwelt und können auch in Quell-, Grund- und Trinkwasser vorkommen, meist in sehr geringen Konzentrationen, die nur mit hochsensiblen Methoden nachweisbar sind.
Seit Anfang 2025 verfügt das Amt für Verbraucherschutz über eine entsprechende Methode zur Bestimmung von PFAS in Wasser. Damit können sehr niedrige PFAS-Konzentrationen erfasst, das Aargauer Trinkwasser überwacht sowie die Aargauer Wasserversorger bei der Beurteilung ihrer Wasserqualität unterstützt werden.
Höchstwerte für PFAS im Trinkwasser
Die chemischen Anforderungen an Schweizer Trinkwasser sind in Anhang 2 der Trink- und Badewasserverordnung (TBDV) festgelegt. Dazu gehören auch Höchstwerte für PFAS. Aktuell gelten Höchstwerte für drei Einzelsubstanzen: PFOS 0,3 µg/l, PFHxS 0,3 µg/l und PFOA 0,5 µg/l. In der EU sind die Vorgaben zu PFAS im Trinkwasser in der Richtlinie (EU) 2020/2184 geregelt. Diese ist strenger und enthält unter anderem einen Summengrenzwert von 0,1 µg/l für 20 definierte PFAS (PFAS-20), darunter auch PFOS, PFHxS und PFOA. Die Übernahme der EU-Höchstwerte wird in der Schweiz für 2026 erwartet.
Der Verband der Kantonschemiker (VKCS) führte 2023 die Kampagne "PFAS im Trinkwasser" durch. Dabei wurden 564 Trinkwasserproben auf 20 PFAS sowie Trifluoressigsäure (TFA) untersucht. In 54 % der Proben konnten keine PFAS nachgewiesen werden, in 46 % lagen messbare Konzentrationen vor.
Nachgewiesen wurden ausschliesslich kurzkettigere PFAS (<C9); langkettige PFAS (≥C9) wurden in keiner Probe detektiert. Dies weist darauf hin, dass die PFAS-Belastung im untersuchten Trinkwasser vor allem durch besser wasserlösliche, kurzkettigere Verbindungen geprägt ist. Bei der Beurteilung nach Schweizer Lebensmittelrecht wurden keine Höchstwertüberschreitungen festgestellt.
Auch niedrige PFAS-Konzentrationen im Trinkwasser sind gesundheitlich relevant
Trotz ihrer niedrigen Konzentrationen sind PFAS gesundheitlich relevant. Von zentraler Bedeutung ist die täglich konsumierte Trinkwassermenge: Bei einer Aufnahme von etwa 1 bis 2 Litern pro Tag leistet Trinkwasser einen kontinuierlichen Beitrag zur Gesamtbelastung, und häufig in grösserem Umfang als einzelne Lebensmittel. Der menschliche Organismus wirkt hierbei wie ein selektiver Filter, indem sich PFAS, je nach ihren Eigenschaften, unterschiedlich stark anreichern können. Aufgrund ihrer hohen Persistenz werden sie nur langsam ausgeschieden, sodass selbst niedrige Konzentrationen bei langfristiger Aufnahme potenziell negative Gesundheitseffekte nach sich ziehen können.
Von der Probenahme ins Labor
Die Wasserproben werden von den Wasserversorgern in geeigneten Kunststoffgefässen ans Amt für Verbraucherschutz gesendet oder persönlich abgegeben. Darüber hinaus werden sie im Rahmen von Trinkwasserinspektionen entnommen. Bis zur Analyse werden die Proben gekühlt gelagert und anschliessend für die Messung vorbereitet.
Was geschieht mit der Wasserprobe im Labor?
Bei jeder Probenahme werden zwei separate Probengefässe befüllt, die im Labor unterschiedlich aufgearbeitet werden, abhängig von den Eigenschaften der zu untersuchenden PFAS.
Zur Bestimmung weniger gut wasserlöslicher, überwiegend langkettiger PFAS wird die erste Wasserprobe im Verhältnis 1:1 mit Methanol versetzt und in einer speziellen Schüttelmaschine intensiv geschüttelt. Auf diese Weise werden auch PFAS erfasst, die sich gegebenenfalls an Gefässwänden oder an Partikeln angelagert haben. Anschliessend wird ein Teil der Probe in ein kleines Messgefäss (Vial) abgefüllt und mit einer definierten Säuremenge versetzt. Danach ist die Probe messbereit. In diesem Schritt werden 28 Substanzen erfasst.
In der zweiten Wasserprobe werden zwei kurzkettigere, polare PFAS bestimmt. Hierzu wird die Wasserprobe unverdünnt analysiert: ein Aliquot der Probe wird dabei ebenfalls mit einer definierten Säuremenge versetzt und ist anschliessend messbereit.
Von der Probe zum Ergebnis
Die vorbereiteten Proben werden mit einem hochempfindlichen Analysengerät untersucht. Dabei handelt es sich um ein LC-MS/MS-System, das auf Flüssigchromatografie (eng.: Liquid Chromatography, LC) in Kombination mit Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS) basiert. Für die Analyse wird ein sehr kleines Probenvolumen in das System automatisiert eingespritzt. Zunächst werden die Probenbestandteile anhand ihrer Eigenschaften getrennt, somit auch die enthaltenen PFAS. Anschliessend erfolgt die Detektion der PFAS über ihr spezifisches Massensignal. Bei der anschliessenden Datenauswertung werden die PFAS-Konzentrationen in den Wasserproben bestimmt. Für die meisten PFAS liegt die Bestimmungsgrenze im Wasser bei 0,001 bis 0,002 Mikrogramm pro Liter.
Materialanforderungen und Kontaminationsquellen bei der PFAS-Analytik
Für die PFAS-Analytik werden vorzugsweise Kunststoffgebinde aus Polypropylen eingesetzt, da PFAS an Glasoberflächen stärker adsorbieren und dadurch Messergebnisse verfälscht werden können. Zudem wird, wo immer möglich, auf fluorpolymerhaltige Materialien, wie beispielsweise Teflon, verzichtet, um das Risiko einer Kontamination mit PFAS zu minimieren. PFAS können in vielen Alltagsgegenständen, Verbrauchsmaterialien, Laborreagenzien und sogar in den kosmetischen Mitteln, die von den Labormitarbeitenden benutzt werden, enthalten sein und somit unbeabsichtigt in die Proben gelangen. Daher ist eine sorgfältige Auswahl aller eingesetzten Materialien, Reagenzien und persönlicher Pflegemittel der Labormitarbeitenden entscheidend für die Qualität der Resultate. Die Resultate der PFAS-Messungen 2025 sind in Kapitel 5.7 zu finden.
Herausforderungen und Ziel
Die zentrale Herausforderung bei der Etablierung der PFAS-Methode bestand darin, eine Vielzahl an PFAS mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften in einer einzigen Messmethode zu erfassen. In der Praxis gelang es, 28 PFAS in einem Schritt der Methode abzudecken, während zwei besonders polare Verbindungen in einem zweiten Schritt bestimmt werden. Eine weitere Herausforderung lag in der Einhaltung sehr tiefer Bestimmungsgrenzen, die für die Überwachung der Trinkwasserqualität erforderlich sind. Für die 20 wichtigsten PFAS (PFAS-20) konnten die geforderten Nachweisgrenzen erreicht werden. Die ultrakurzkettige Trifluoressigsäure (TFA) wird derzeit mit einer separaten Methode analysiert. Langfristig ist es das Ziel, alle PFAS, einschliesslich TFA, in einer einzigen Analyse zusammenzufassen.