Trifluoressigsäure (TFA) tritt flächendeckend im Grundwasser auf. Je nach Standort unterscheiden sich die Konzentrationen allerdings deutlich: Unter Ackerland sind die Konzentrationen signifikant erhöht. TFA gelangt dort grossflächig durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ins Grundwasser. In geringeren Konzentrationen wird TFA zusätzlich mit dem Niederschlag ins Grundwasser eingetragen. TFA im Niederschlag stammt primär aus gasförmigen Kältemitteln und Treibgasen. Punktuell kann die Einleitung gereinigter industrieller Abwässer in die Fliessgewässer zu einer erheblichen Belastung des Grundwassers mit TFA führen.
Trifluoressigsäure (TFA) ist eine hochmobile und gleichzeitig persistente Substanz. Sie ist vollständig fluoriert und zählt daher zu den PFAS, den per- und polyfluorierten Alkylverbindungen. TFA entsteht als Abbauprodukt von PFAS, die mindestens eine Trifluormethyl-Gruppe (CF3) enthalten. Diese werden in grösseren Mengen v.a. als Pflanzenschutzmittel sowie als gasförmige Kälte- und Treibmittel eingesetzt. Auch aus Bioziden, Arzneimitteln sowie zahlreichen Industriechemikalien kann TFA freigesetzt werden.
Im Rahmen einer Pilotstudie der Nationalen Grundwasserbeobachtung NAQUA wurde TFA in den Jahren 2022 und 2023 im Grundwasser analysiert. Untersucht wurden alle knapp 550 NAQUA-Messstellen. Die Bestimmungsgrenze lag bei maximal 0.2 Mikrogramm TFA pro Liter (µg/l).
TFA flächendeckend im Grundwasser
TFA tritt flächendeckend im Grundwasser auf. Die Konzentrationen liegen etwa 100 bis 1’000fach höher als die Konzentrationen der übrigen PFAS, die bisher im Grundwasser nachgewiesen wurden. Als künstlicher langlebiger Stoff belastet TFA das Grundwasser landesweit und ist nach aktuellem Kenntnisstand die mit Abstand am weitesten verbreitete künstliche Chemikalie im Grundwasser.
Die Konzentrationen von TFA im Grundwasser unterscheiden sich je nach Standort deutlich: Auf über 1'000 m in den Alpen, Voralpen und auf der Alpensüdseite sind die Werte am tiefsten und bleiben durchwegs unter 0.6 µg/l. In Regionen mit viel Ackerland sind sie dagegen überdurchschnittlich hoch: An gut 60% der NAQUA-Messstellen, deren Einzugsgebiet massgeblich durch Ackerbau geprägt ist, liegen die Werte zwischen 1 und 5 µg/l. Einzelne aussergewöhnlich hohe Spitzenwerte von über 10 µg/l wurden an zwei nahe beieinander liegenden Messstellen registriert, die in der Nähe eines Fliessgewässers liegen, das auch gereinigtes industrielles Abwasser enthält.
Unterschiedliche Quellen
TFA gelangt über unterschiedliche Wege ins Grundwasser: Die Hauptquellen von TFA im Grundwasser sind Pflanzenschutzmittel sowie gasförmige Kälte- und Treibmittel. Während TFA aus Pflanzenschutzmitteln direkt vom Boden ins Grundwasser ausgewaschen wird, gelangen TFA-bildende Gase aus Kälte- und Treibmitteln zuerst in die Atmosphäre und TFA von dort mit dem Niederschlag in den Boden und ins Grundwasser. Punktuell können auch industrielle Abwässer eine wesentliche Rolle spielen.
TFA als Metabolit von Pflanzenschutzmitteln
Für die grossflächig deutlich erhöhten Konzentrationen in Regionen mit viel Ackerland ist der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln verantwortlich. Die Konzentrationen liegen an diesen Grundwasser-Messstellen im Durchschnitt etwa doppelt so hoch wie im Niederschlag der letzten Jahre, d.h. bei rund 1.2 µg/l, und können sogar Werte bis zu 5 µg/l erreichen.
Aktuell sind insgesamt 28 Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffe zugelassen, die in ihrer Molekülstruktur mindestens eine CF3-Gruppe enthalten und sich damit potentiell zu TFA abbauen. Es handelt sich vor allem um Herbizide und Fungizide sowie um einzelne Insektizide. Sie kommen im Feld- und Gemüsebau, im Obst- und Weinbau, sowie bei Zierpflanzen und vereinzelt in forstlichen Pflanzgärten zum Einsatz. Im Jahr 2022 wurden insgesamt mehr als 40 Tonnen dieser Pflanzenschutzmittel-Wirkstoffe eingesetzt. Mit jeweils bis zu 10 Tonnen pro Jahr wurden Flufenacet und Fluazinam schweizweit in den grössten Mengen eingesetzt. Flufenacet ist als Herbizid u.a. beim Anbau von Mais, Getreide und Kartoffeln zugelassen. Fluazinam kommt beim Anbau von Kartoffeln zum Einsatz und ist zudem im Rebbau sowie für verschiedene Zierpflanzen zugelassen.
Dokumentation im Zulassungsverfahren
In den Laborversuchen der Hersteller, die als Grundlage für die Zulassung der einzelnen Pflanzenschutzmittel dienen, wurde TFA bislang nur in den wenigsten Fällen als Metabolit identifiziert bzw. dokumentiert. Dies dürfte damit zusammenhängen, dass TFA ein sehr kleines Molekül ist, das sich mit der üblichen, standardisierten radioaktiven Markierung der Wirkstoffe in den Laborversuchen nicht bzw. nur eingeschränkt verfolgen lässt. Hinzu kommt, dass die vorgegebene Versuchsdauer im Labor zu kurz sein könnte.
Im Rahmen der aktuell laufenden Neubeurteilung des Wirkstoffs Flufenacet in der EU wurde TFA erstmals offiziell als Metabolit dieses Wirkstoffs dokumentiert. Für spezifische Anwendungen und Kulturen wurden mit Modellberechnungen TFA-Konzentrationen von über 10 μg/l im Sickerwasser 1 m unterhalb behandelter Flächen simuliert.
TFA aus Kälte- und Treibmitteln
Der Einsatz TFA-bildender Kälte- und Treibgase hat in den letzten Jahren markant zugenommen. Daher sind die TFA-Konzentrationen im Niederschlag in den letzten 10 Jahren gestiegen und lagen in den letzten Jahren in Mitteleuropa durchschnittlich bei rund 0.6 µg/l. Dies entspricht in etwa den Werten im Grundwasser der NAQUA-Messstellen auf über 1'000 m, in deren Einzugsgebiet kein Ackerbau betrieben wird. An diesen Standorten dürfte TFA à priori mit den Regen ins Grundwasser gelangen. Demensprechend sind die Konzentrationen dort durchwegs relativ tief.
Die TFA-Konzentrationen im Grundwasser spiegeln jeweils die TFA-Konzentrationen im Regen wider, der einige Jahre zuvor gefallen ist. Bis das Niederschlagswasser und mit ihm die steigenden TFA-Konzentrationen durch den Boden und den Untergrund gesickert sind, dauert es mehrere Jahre bis Jahrzehnte.
TFA aus industriellem Abwasser
An einzelnen NAQUA-Standorten stammt das TFA im Grundwasser aus industriellen Quellen, die das Grundwasser punktuell erheblich belasten können. Für die Spitzenwerte von 14 bzw. 23 µg/l an zwei Messstellen in der Nordwestschweiz ist die Infiltration von belastetem Flusswasser verantwortlich. Beide Messstellen liegen in unmittelbarer Nähe der Ergolz.
Kanton Basel-Landschaft: Zustandsbericht Grundwasserqualität 2024
Auswertung Grundwasserdaten 2010 bis 2022 des Kantons Basel-Landschaft
Grundwasser-Qualität vor Ort
Alle Daten, die im Rahmen der Nationalen Grundwasserbeobachtung NAQUA erhoben werden, liegen den kantonalen Fachstellen vor. Die betroffenen Wasserversorger sind ebenfalls über die Ergebnisse informiert. Für detaillierte Informationen zur Grundwasser-Qualität vor Ort bzw. in einzelnen Gemeinden sind die kantonalen Fachstellen zuständig. Informationen zur Trinkwasser-Qualität erhalten die Konsumenten und Konsumentinnen direkt bei den Wasserversorgern.
Weiterführende Informationen
Dokumente
Quellen, Eintragspfade, Umweltkonzentrationen von TFA und regulatorische Ansätze. Hintergrund - November 2021
Letzte Änderung 18.11.2024
