Development of methods for the determination of new per- and polyfluoroalkyl substances in environmental samples and assessment of their environmental risk
Authors: Ανδρουλακάκης Ανδρέας 
Published: July 2022

Οι πολυφθοριωμένες ενώσεις (PFAS) αποτελούν μια κατηγορία εμμενόντων οργανικών ρύπων (POPs). Είναι ευρέως χρησιμοποιούμενες σε πληθώρα βιομηχανικών και οικιακών εφαρμογών, ενώ διακρίνονται για τη μακρά διατήρησή τους στο περιβάλλον, την ικανότητά τους να διασπείρονται σε μεγάλες αποστάσεις από τα σημεία εκπομπής τους, καθώς και για τον ισχυρά τοξικό τους χαρακτήρα. Χιλιάδες πολυφθοριωμένες ουσίες έχουν συντεθεί και χρησιμοποιηθεί συστηματικά τα τελευταία χρόνια, σε παγκόσμια κλίμακα. Έρευνες των τελευταίων δεκαετιών πάνω στους συγκεκριμένους ρύπους έχουν καταδείξει πως οι πολυφθοριωμένες ουσίες είναι βιοσυσσωρευόμενες και πιθανώς καρκινογόνες για τα ζώα και τους ανθρώπους. Εφαρμόζοντας σχετικές νομοθεσίες και λόγω της αβεβαιότητας που χαρακτηρίζει τις ακριβείς επιπτώσεις τους στα οικοσυστήματα, πολλές εξ αυτών έχουν παύσει να παράγονται. Απεναντίας, νέες πολυφθοριωμένες ενώσεις παράγονται διαρκώς τα τελευταία χρόνια και χρησιμοποιούνται για την αντικατάσταση των ήδη απαγορευμένων, αρχικών ομολόγων τους. Πρόσφατα, πλειάδα νέων πολυφθοριωμένων ουσιών έχουν ανιχνευθεί σε διαφορετικά περιβαλλοντικά υποστρώματα. Ο μεγάλος αριθμός παλαιότερων αλλά και νεότερων πολυφθοριωμένων ρύπων στο περιβάλλον είναι πολύ ανησυχητικός και καθιστά επιτακτική την ανάγκη πλαισίου ιχνηλάτησης, παρακολούθησης και καταγραφής τους, με απώτερο σκοπό τον ποσοτικό προσδιορισμό των ήδη γνωστών ενώσεων και την ταυτοποίηση υπόπτων ή άγνωστων πολυφθοριωμένων ρύπων σε περιβαλλοντικά δείγματα. Αυτό είναι κρίσιμο για τη διαχείριση των εν λόγω ουσιών και την αποτίμηση του περιβαλλοντικού τους κινδύνου.Κύριος στόχος της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη εργαλείων ολοκληρωμένης χημικής ανάλυσης των πολυφθοριωμένων ενώσεων και η εφαρμογή τους σε σημαντικά ευρωπαΐκά οικοσυστήματα όπως η λεκάνη απορροής του Δούναβη, η Μαύρη Θάλασσα, η Βόρειος Θάλασσα και Βαλτική.Στα πλαίσια του σκοπού αυτού, στο Κεφάλαιο 1 εισάγονται οι πολυφθοριωμένοι ρύποι και οι τεχνικές ταυτοποίησής τους, ακολουθούμενοι από λεπτoμερή περιγραφή των στόχων της διατριβής στο Κεφάλαιο 2. Στο Κεφάλαιο 3 περιγράφεται η ανάπτυξη μεθόδου για τον προσδιορισμό 29 πολυφθοριωμένων ουσιών σε υδατικά δείγματα από την Αυστρία. Στο Κεφάλαιο 4 περιγράφεται μια πλήρης πορεία στοχευμένης ανάλυσης για τον ποσοτικό προσδιορισμό 56 πολυφθοριωμένων ουσιών από 14 κλάσεις σε 65 δείγματα ιστών θηρευτών και της λείας τους από την Κεντρική και Βόρειο Ευρώπη. Για τον σκοπό αυτό αναπτύχθηκε και επικυρώθηκε πλήρως τεχνική υγρής χρωματογραφίας συζευγμένη με φασματομετρία μαζών χαμηλής διακριτικής ικανότητας (LC/MS-MS).Στο Κεφάλαιο 5 ερευνάται η ύπαρξη 4,777 πολυφθοριωμένων ουσιών στη λεκάνη απορροής του Δούναβη με στοχευμένη και ύποπτη σάρωση. Η στοχευμένη σάρωση συμπεριέλαβε 56 πρότυπες ουσίες, καθώς και το αναλυτικό πρωτόκολλο που περιγράφεται στο προηγούμενο κεφάλαιο. Η ύποπτη σάρωση έκανε χρήση 4,777 καταχωρημένων ουσιών στη βάση δεδομένων του δικτύου NORMAN, η οποία περιλαμβάνει όλες τς λίστες καταγραφής πολυφθοριωμένων ουσιών που έχουν κατατεθεί στον οργανισμό. Η πορεία αυτή χρησιμοποιήθηκε για την ανίχνευση νέων πολυφθοριωμένων ουσιών σε πλειάδα διαφορετικών δειγμάτων προερχόμενων από τη λεκάνη απορροής του Δούναβη με σκοπό την προτεραιοποιήσή τους.