TY - JOUR A1 - Junge, Florian A1 - Wittwer, Philipp A1 - Sommerfeld, Thomas A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Zoister, Christian A1 - Nickl, Philip A1 - Koch, Matthias A1 - Meermann, Björn A1 - Haag, Rainer T1 - Adsorber Charge Dominates over Hydrophobic or Fluorophilic Functionalization in Influencing Adsorption of PFCA onto Polystyrene Resins JF - Advanced Materials Interfaces N2 - A systematic series of industrial-relevant polystyrene-based anion exchange resins that are functionalized with hydro- or fluorocarbon chains are compared regarding their adsorption behavior toward perfluorocarboxylic acids (PFCA) in respect to their charge, chain length, and type of chain. The results clearly show the dominance of electrostatic interactions in the adsorption process as uncharged adsorber materials showed no adsorption at all. In contrast, the charged adsorber materials showed in general a PFCA removal of 80% to 30% over the experiment depending on effluent fraction. Unexpectedly, for perfluorobutanoic acid (PFBA) the highest removal rate is found with consistently >90%. Despite observing significant benefits in the adsorption of PFCA for fluoroalkylated adsorbers in comparison to their non-fluorinated counterparts, this effect of fluoroalkylation is comparatively small and can not be clearly attributed to fluorophilic interactions between the fluoroalkyl chains. These findings help clarifying that the introduction of fluorocarbon moieties in adsorber materials is not necessary in order to remove fluorocarbon molecules from the environment. KW - PFAS KW - Remediation KW - Adsorption KW - Fluorophilic interactions PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601883 DO - https://doi.org/10.1002/admi.202400199 SN - 2196-7350 SP - 1 EP - 10 PB - John Wiley & Sons CY - Hoboken, New Jersey, USA AN - OPUS4-60188 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meermann, Björn T1 - Analytical Approaches for PFAS Sum-parameter Analysis – from Materials to Environment N2 - PFAS analysis in environmental samples via complementary analytical apporaches. T2 - 16th Rio Symposium on Atomic Spectrometry CY - Bento Goncalves, Brazil DA - 29.11.2023 KW - PFAS KW - HR-CS-GFMAS KW - LC-HRMS PY - 2023 AN - OPUS4-59157 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meermann, Björn T1 - Closing the PFAS gap – comparative study of sum parameter, non-target and target approaches N2 - Analytical Approaches for PFAS Analysis in the environment. T2 - ICOBTE & ICHMET 2023 CY - Wuppertal, Germany DA - 08.09.2023 KW - PFAS KW - HR-CS-GFMAS KW - LC-HRMS PY - 2023 AN - OPUS4-59156 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Nxumalo, T. A1 - Akhdhar, A. A1 - Mueller, V. A1 - Simon, Fabian A1 - von der Au, Marcus A1 - Cossmer, Antje A1 - Pfeifer, Jens A1 - Krupp, E. A1 - Meermann, Björn A1 - Kindness, A. A1 - Feldmann, J. T1 - EOF and target PFAS analysis in surface waters affected by sewage treatment effluents in Berlin, Germany JF - Journal of Analytical Atomic Spectrometry N2 - Per- and polyfuoroalkyl substances (PFAS) are emerging organic pollutants and can occur in surface and groundwater. To identify the degree of pollution in surface water with PFAS, often targeted HPLC–ESI–MS/MS has been employed in which commonly 30–40 compounds are analyzed. However, other PFAS and organofuorines remain undetected. We sampled surface water of the river Spree and the Teltow Canal in Berlin, Germany, which are afected by the efuent discharge of wastewater treatment plants. Here, we employed high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS) for measuring extractable organofuorines (EOF) and compared in a mass balance approach the total fuorine to the identifed and quantifed PFAS from the targeted analysis. The analysis highlights that the EOF are in the range expected for an urban river system (Winchell et al. in Sci Total Environ 774, 2021). However, downstream of an efuent discharge, the EOF increased by one order of magnitude, e.g., 40.3 to 574 ng F L−1, along the Teltow Canal. From our target analytes, mostly short-chained perfuorinated carboxylic acids and sulfonates occur in the water, which however makes up less than 10% of the EOF. The increase in EOF in the Teltow Canal correlates well with the increase of perfuorohexanoic acid (PFHxA), indicating that PFHxA is characteristic for the discharged EOF but not responsible for the increase. Hence, it points to PFHxA precursor discharge. The study highlights that EOF screening using HR-CS-GFMAS is necessary to identify the full scale of pollution with regard to PFAS and other organofuorines such as pharmaceutical compounds from the efuent of WWTPs. KW - PFAS KW - WWTP KW - GF-MAS PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-580341 DO - https://doi.org/10.1007/s00216-022-04500-x VL - 415 SP - 1195 EP - 1204 PB - Springer AN - OPUS4-58034 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Fabian A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Dierckes, G. A1 - Göckener, B. A1 - Koschorreck, J. A1 - Meermann, Björn T1 - Analyse von PFAS mittels (Non-)Target HRMS, dTOPA und EOF in Schwebstoff-Proben aus Zeitreihen der Umweltprobenbank JF - gwf Wasser|Abwasser N2 - Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) sind eine Substanzklasse bestehend aus mehreren tausenden Einzelverbindungen. Unter PFAS zählen alle Verbindungen, die mindestens eine perfluorierte Methyl- (-CF3) oder Methylen-Gruppe (-CF2-) besitzen. Somit zählt auch ein großer Teil der fluorierten Medikamente, Pflanzenschutzmittel oder Biozide in die PFAS-Substanzklasse. Aufgrund der Persistenz, Bioakkumulation in Nahrungsketten, Toxizität und der ubiquitären Verbreitung von PFAS zählen sie zu den „emerging pollutants“. Die PFAS-Analytik ist wegen ihrer vielfältigen physikalisch-chemischen Eigenschaften und der sehr hohen Anzahl an PFAS eine große Herausforderung. Da es für viele Anwendungen noch ungewiss ist, welche PFAS verwendet werden, wie sie in die Umwelt gelangen und welche Transformations- bzw. Abbauprodukte entstehen, stoßen analytische Ansätze, die nur auf Einzelsubstanzen abzielen, hier an ihre Grenzen. PFAS-Summenparameter-Methoden, die darauf abzielen ein möglichst vollständiges Abbild der PFAS-Belastungssituation widerzuspiegeln, werden daher immer wichtiger. KW - PFAS KW - HR-CS-GFMAS KW - Fluorine KW - SPM KW - LC-MS/MS KW - Schwebstoffe PY - 2023 VL - 5 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-57544 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Simon, Fabian A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Becher, S. A1 - Dierckes, G. A1 - Langhammer, Nicole A1 - Cossmer, Antje A1 - von der Au, Marcus A1 - Göckener, B. A1 - Fliedner, A. A1 - Rüdel, H. A1 - Koschorreck, J. A1 - Meermann, Björn T1 - Quantification and characterization of PFASs in suspended particulate matter (SPM) of German rivers using EOF, dTOPA, (non-)target HRMS JF - Science of the total environment N2 - In this study, we compare analytical methods for PFAS determination–target analysis, non-target screening (NTS), direct total oxidizable precursor assay (dTOPA) and extractable organically bound fluorine (EOF). Therefore, suspended particulate matter (SPM) samples from German rivers at different locations in time series from2005 to 2020 were analyzed to investigate temporal and spatially resolved trends. In this study 3 PFAS mass balances approaches were utilized: (i) PFAA target vs. PFAS dTOPA, (ii) PFAS target vs. EOF and (iii) PFAS target vs. PFAS dTOPA vs. organofluorines NTS vs. EOF. Mass balance approach (i) revealed high proportions of precursor substances in SPM samples. For the time resolved analysis an increase from 94% (2005) to 97% in 2019 was observable. Also for the spatial resolved analysis precursor proportions were high with >84% at all sampling sites. Mass balance approach (ii) showed that the unidentified EOF (uEOF) fraction increased over time from82% (2005) to 99% (2019). Furthermore, along the river courses the uEOF increased. In the combined mass balance approach (iii) using 4 different analytical approaches EOF fractions were further unraveled. The EOF pattern was fully explainable at the sampling sites at Saar and Elbe rivers. For the time resolved analysis, an increased proportion of the EOF was now explainable. However, still 27% of the EOF for the time resolved analysis and 25% of the EOF for the spatial resolved analysis remained unknown. Therefore, in a complementary approach, both the EOF and dTOPA reveal unknown gaps in the PFAS mass balance and are valuable contributions to PFAS risk assessment. Further research is needed to identify organofluorines summarized in the EOF parameter. KW - PFAS KW - HR-CS-GFMAS KW - Fluorine KW - SPM KW - LC-MS/MS PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163753 SN - 1879-1026 SN - 0048-9697 VL - 885 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam AN - OPUS4-57429 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meermann, Björn T1 - EOF Analyse in Sedimenten Mittels HR-CS-GFMAS N2 - Im Vortrag wird die Entwicklung einer Methode sowie Analyse von PFAS mittels HR-CS-GFMAS in Sedimentzeitreihen der Umweltprobenbank vorgestellt. T2 - AK Umweltmonitoring der GDCh CY - Online meeting DA - 05.04.2022 KW - HR-CS-GFMAS KW - Sedimente KW - Umweltprobenbank KW - PFAS PY - 2022 AN - OPUS4-54628 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Simon, Fabian A1 - Meermann, Björn T1 - Schnelle und einfache Extraktion von PFAS aus Bodenproben: Optimierte EOF-Bestimmung mittels HR-CS-GFMAS JF - Mitteilungen der Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie N2 - Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) bilden eine sehr komplexe Schadstoffgruppe mit über 6300 Einzelsubstanzen, die in vielfältiger Form in die Umwelt eingetragen werden. Für ein effektives Monitoring dieser Schadstoffklasse benötigt es ein Zusammenspiel aus Summenparameter-Analytik zur hot-spot-Identifizierung und Klassifizierung von Belastungssituationen sowie einer nachgeschalteten target-Analytik zur Identifizierung von Eintragswegen, die zugleich ein tieferes Verständnis von Transformationsprozessen ermöglicht. In diesem Beitrag präsentieren wir eine optimierte Extraktions-Methode für die PFAS-Summenparameteranalytik. Mit Hilfe dieser können bisher verwendete zeit- und kostenintensive Festphasenextraktionen (SPE) umgangen und PFAS-Extraktionseffizienzen gesteigert werden. Die methodische Bestimmungsgrenze (LOQ) war mit 10,30 μg/kg (Fluor pro Bodenprobe) ausreichend für alle 9 untersuchten Realbodenproben. KW - High resolution-continuum source-graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS) KW - PFAS KW - Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFASs) KW - Extractable organically bound fluorine (EOF) KW - Solid-liquid extraction KW - Böden PY - 2022 UR - https://www.gdch.de/fileadmin/downloads/Netzwerk_und_Strukturen/Fachgruppen/Umweltchemie_Oekotoxikologie/mblatt/2022/Heft122.pdf SN - 1618-3258 VL - 28 IS - 1 SP - 12 EP - 15 PB - Gesellschaft Deutscher Chemiker AN - OPUS4-54417 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meermann, Björn T1 - HR-CS-GFMAS for PFAS sum parameter analysis in surface water and soil samples N2 - Vorstellung neuer HR-CS-GFMAS basierter Analysemethoden zur Analytik von PFAS in Oberflächenwasser und Boden. T2 - 2. Online-Workshop "Emissionsmessverfahren für per- und polyfluorierte Chemikalien (PFC)" CY - Online meeting DA - 30.09.2021 KW - HR-CS-GFMAS KW - PFAS KW - Oberflächenwasser und Boden PY - 2021 AN - OPUS4-53465 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gehrenkemper, Lennart A1 - Simon, Fabian A1 - Meermann, Björn T1 - PFAS-Summenparameteranalytik - Neue analytische Methoden zum Nachweis von per- und polyfluorierten Verbindungen in der Umwelt JF - GIT - Labor-Fachzeitschrift N2 - Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) sind sehr persistent und reichern sich in der Umwelt und im menschlichen Organismus in immer höheren Konzentrationen an. PFAS stellen deshalb eine große Gefährdung für Mensch und Umwelt dar. Eingesetzt werden sie u. a. als wasser- und fettabweisende Beschichtung in z. B. der Papier- und Textilindustrie und gelangen so während Produktion, Gebrauch und Entsorgung u. a. in den Wasserkreislauf. PFAS konnten sogar in der arktischen Umwelt in relevanten Konzentrationen detektiert werden und zählen somit zu den „emerging pollutants“. Ein prominenter Vertreter der PFAS stellt Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) dar - die jedoch bereits im Anhang des Stockholmer Abkommen gelistet wurde und deren Einsatz somit stark eingeschränkt bzw. verboten ist. Im Hinblick auf die Vielzahl von Verbindungen werden neue analytische Methoden benötigt, die eine PFAS-Belastungssituation möglichst umfassend und nachweisstark widerspiegeln, um zukünftig mögliche Grenzwerte ableiten zu können. KW - PFAS KW - HR-CS-GFMAS KW - CIC KW - Fluor KW - Oberflächenwasser PY - 2021 UR - https://analyticalscience.wiley.com/do/10.1002/was.00080223 SN - 0016-3538 VL - 2021 IS - März SP - was.00080223, 2 EP - 4 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-52261 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -