バイオソリッド中のパーフルオロアルキル、フルオテロメルスルホン酸塩、およびパーフルオロオクタンスルホンアミドの汚染。組成、共同汚染、再利用の意味合い

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Environ. Pollut..2020 Jul;266(Pt 1):115120. S0269-7491(20)32400-3. doi: 10.1016/j.envpol.2020.115120.Epub 2020-07-08.

バイオソリッド中のパーフルオロアルキル、フルオテロメルスルホン酸塩、およびパーフルオロオクタンスルホンアミドの汚染。組成、共同汚染、再利用の意味合い

Perfluoroalkyl, fluorotelomer sulfonate, and perfluorooctane sulfonamide contamination in biosolids: Composition, co-contamination and re-use implications.

Julie A Sleep
Albert L Juhasz

PMID: 32682161 DOI: 10.1016/j.envpol.2020.115120.

抄録

本研究では、オーストラリア全土の12の廃水処理場からのバイオソリッドを分析し、28種類のパーフルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル物質（PFAS）の濃度を定量化した。PFAS濃度は場所によって大きく異なるが（5.4-150μgkg）、パーフルオロオクタンスルホン酸（PFOS）が12のバイオソリッドサンプルのうち9サンプル（4.7-86μgkg）では主成分であり、総PFAS濃度の17-93％を占めていた。しかし、WWTP2とWWTP10ではPFASの組成が大きく異なり、PFASの前駆体であるフルオロオクタンスルホン酸(FTSAs)とパーフルオロオクタンスルホンアミド系物質(FOSAM)がΣのPFAS濃度に大きく寄与していた。WWTP3に設置された様々な年代の過去の備蓄品からの5つの追加のバイオソリッドサンプルを分析し、バイオソリッドの年代（10～50年）に伴うΣ PFAS濃度の変化を評価した。ΣPFASや個々のPFAS濃度の時間的傾向は観察されなかったが、pHとΣPFAS濃度の間には4.1〜6.6のpH範囲で強い負の相関が観察された。個々のPFAS濃度に対する酸化的変態の潜在的な影響についての洞察を提供するために、全酸化可能な前駆体（TOP）アッセイを用いた更なる分析のために、3つのサンプル（WWTP2、3、10）を選択しました。過硫酸塩で処理すると、6:2および8:2のFTS（WWTP2）、MeFOSE（WWTP2および3）、EtFOSE（WWTP2）、MeFOSAA（WWTP2、3、10）およびEtFOSAA（WWTP2、3、10）が減少し、C-C PFCAs（1-232μgkg）が増加したが、PFSA濃度の変化は無視できる程度（7μgkg未満）であった。分析したサンプルにPFASバイオソリッドの国際ガイダンスを適用したところ、バイオソリッドの24～88％が規制基準を超えていることが明らかになったが、前駆体化合物の酸化を考慮するとこの数値は増加した。

In this study, biosolids from 12 waste water treatment plants across Australia were analysed to quantify the concentration of 28 per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). PFAS concentration varied significantly between locations (5.4-150 μg kg) while perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) was the predominant analyte in 9 of 12 biosolid samples (4.7-86 μg kg) contributing 17-93% to the total PFAS concentration. However, in WWTP2 and WWTP10, PFAS composition differed significantly, with fluorotelomer sulfonic acids (FTSAs) and perfluorooctane sulfonamide-based substances (FOSAMs), precursor compounds of restricted PFAS, contributing significantly to Σ PFAS concentration. Five additional biosolid samples from historical stockpiles of varying ages located at WWTP3 were analysed to assess changes in Σ PFAS concentration with biosolid age (10-50 years). While temporal trends in Σ PFAS or individual PFAS concentration were not observed, a strong negative correlation was observed between pH and Σ PFAS concentration over a pH range of 4.1-6.6. Three samples (WWTP2, 3 and 10) were selected for further analysis using the total oxidisable precursor (TOP) assay to provide insights into the potential impact of oxidative transformation on individual PFAS concentration. Treatment with persulfate resulted in the decrease of 6:2 and 8:2 FTS (WWTP2), MeFOSE (WWTP2 and 3), EtFOSE (WWTP2), MeFOSAA (WWTP2, 3, 10) and EtFOSAA (WWTP2, 3, 10) with an increase in C-C PFCAs (1-232 μg kg), while changes in PFSA concentrations were negligible (<7 μg kg). Application of PFAS biosolids international guidance to samples analysed highlighted that 24-88% of biosolids exceeded regulatory standards, although this number increased when precursor compound oxidation was taken into consideration.