PFAS Contamination in Groundwater; Evaluating Factors Influencing the Impact of PFAS Contamination on the Drinking Water Source in a Holistic Approach _________________________

Abstract

Aqueuous Film Forming Foam (AFFF) containing Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) is one of the major sources of groundwater contamination in Sweden. Groundwater contamination caused by the use of AFFF in correlation to fire training events was investigated in Kallinge, Sweden. At the site groundwater was previously used as a drinking water source consequently affecting the inhabitants. In Sweden there are many areas with similar issues. The variation in PFAS concentrations corresponding to an annual emission estimate was studied at two groundwater wells. Factors influencing the estimate as well as how it affects the assessment of a contaminated area were analysed. The emission source and rates were firstly studied followed by an estimate of the transport in soil and groundwater. Three PFAS (PFOS, PFHxS, and FASA) were selected as possible substances in AFFF with a yearly total emission of 280±220 moles. Of the emission source 67 % of the total amount partitioned into soil and 33 % to the groundwater, thus the majority was retained in the soil. The estimated concentration in two of the drinking water wells were a total of 600000±450000 ng/L and 490000±370000 ng/L, with 76% consisting of FASA, 14 % of PFHxS, and 10 % of PFOS. In addition, the removal of water from the drinking water wells showed a reduction in the groundwater concentration by 17 %.

Popular Abstract (Swedish)

De antroprogena kemikalierna PFAS, som står för poly- och perfluorerade alkylsubstanser, är nästan omöjliga att bryta ned och har en förmåga att ansamlas i oss människor och andra organismer. De är även kopplade till en rad olika hälsoproblem som olika former av cancer, hormonell obalans och fertilitetsproblem. Samtidigt är dessa kemikalier vitt använt i olika industriella samt vardagliga produkter. PFAS finns därmed idag nästintill överallt; i vår natur och i våra kroppar.

Kombinationen av att PFAS är onedbrytbar, finns överallt, och är en hälsofara gör att dessa idag har fått stor uppmärksamhet. Samtidigt leder detta till komplexa problem vilket måste lösas på flera olika plan i samhället. Att studera dessa kemikalier i ett helhetsperspektiv är därmed av yttersta vikt för att kunna fånga bredden av föroreningen och därmed kunna sätta in effektiva åtgärder. Syftet med denna studie var just detta, att försöka identifiera de främsta aspekterna som påverkar PFAS koncentrationen i ett utsatt område. I området har brandskum använts i brandträningsövningar vilket har släppt ut stora mängder PFAS in i naturen. Olyckligt har området även använts som en dricksvattentäkt vilket gjort att ökade koncentrationer av PFAS uppmätts i dricksvattnet. Dessvärre har man på senare år upptäckt förhöjda halter av dessa ämnen i grundvattnet och dricksvattnet i flera olika svenska städer. Därmed är det viktigt att studera dessa kemikalier så att åtgärder vidtas för att minska riskerna av dessa.

Arbetet bestod av att utvärdera koncentrationen vid grundvattenbrunnar i det utsatta området efter ett års användning av brandskum. Detta gjordes genom att utvärdera vilka typer av PFAS som fanns i brandskum samt uppskatta dess mängd. Fortsatt modellerades dessa transporter i mark och grundvatten. Resultaten visade att PFAS koncentrationen vid grundvattenbrunnarna var extremt stor. Det visade sig att en stor mängd av kemikalierna fördelade sig i marken och att ett PFAS ämne hade större mängd utsläpp än resten. Att PFAS fördelar sig jorden leder till stora problem då dessa inte bryts ner naturligt i marken. Saneringsåtgärder är svåra vilket leder till att de kan fortsätta läcka ut till grundvattnet under en lång tid. Det PFAS ämne vilket ledde till störts mängd utsläpp är idag inte reglerat och vilket betyder att inte heller är med i mätvärdena. Genom att missa en PFAS ämne i källan till utsläppet kan därmed bredden av föroreningen bli missvisande, och åtgärderna likaså. För att kunna säkerställa våra framtida vattenkällor är det viktigt minska påverkan av kemikalier likt PFAS. Genom att analysera utsläppen i ett helhetsperspektiv kan mer effektiva åtgärder kan sättas in, vilket därmed skulle minska påverkan av PFAS.

• author: Söderman, Anna
• supervisor: Dauren Mussabek
• organization: Division of Water Resources Engineering
• course: VVRM05 20231
• year: 2023
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: PFAS, Contamination, Firefighting Foam, Groundwater, Drinking Water
• publication/series: TVVR 5000
• report number: TVVR23/5001
• ISSN: 1101-9824
• language: English
• additional info: Examiner: Kenneth M. Persson
• id: 9113700
• date added to LUP: 2023-05-10 13:50:03
• date last changed: 2023-05-10 13:50:03