Trifluoroacetic acid (and other ultrashort-chain PFAS) in abstracted groundwater for drinking water production

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are a diverse group of chemicals of great concern for human health and
the environment (Wang et al., 2021). Due to their high environmental persistence and toxicity, some of these compounds, such as perfluorooctanesulfonic acid (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA), have been phased out (Zheng et al., 2023). As a response, alternative PFAS characterized by shorter aliphatic chains (e.g., C < 8) have been introduced, as these compounds are considered less bioaccumulative and toxic than long-chain PFAS (Li et al., 2020; Liang et al., 2023). However, short-chain PFAS retain the same high stability and persistency of long-chain PFAS. As a consequence, this shift has resulted in increasing environmental concentrations of short-chain PFAS, raising concerns over their potential adverse effects on human health and the environment (Brendel et al., 2018; Zhen et al., 2023). In addition, ultrashort-chain PFAS (C < 4) have emerged as a significant concern alongside short and long-chain PFAS. These compounds often occur as impurities or degradation products, and are manufactured for different purposes than other PFAS (Liang et al., 2023). Trifluoroacetic acid (TFA) is one of the most reported and investigated ultrashort- chain PFAS. It is used in various applications including organic synthesis, catalytic processes and environmental analysis (ECHA, 2023; López and Salazar, 2013; Norris, 2015). TFA is recognized as an environmentally persistent compound and is frequently detected in water samples. TFA is een zeer mobiele en persistente polygefluoreerde stof die deel uitmaakt van de per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS). TFA komt in ruw grondwater vaak voor in concentraties die ordes van grootte hoger zijn dan die van andere PFAS en wordt ook steeds vaker in drinkwater gemeten. Er was nog weinig bekend over het voorkomen van TFA en andere ultrakorte PFAS in het Nederlandse grondwater. In dit onderzoek werd uit bestaande en nieuwe monitoringgegevens het voorkomen van TFA onderzocht en informatie verzameld over hun bronnen en toxiciteit uit de wetenschappelijke literatuur. TFA werd aangetroffen in respectievelijk 89, 41 en 15% van de grondwaterwinningen uit watervoerende pakketten die die waren gecategoriseerd als 'kwetsbaar', 'matig kwetsbaar' en 'niet kwetsbaar'. Zes andere PFAS met ultrakorte ketens werden consequent onder de kwantificeringslimiet aangetroffen (0,0005 - 0,002 µg/L), maar PFPrA en TFMS werden juist respectievelijk in 17 en 13% van de monsters aangetroffen. Van deze verbindingen zijn weinig toxicologische gegevens beschikbaar, wat de noodzaak van verder onderzoek onderstreept. Er is een correlatie gevonden tussen het percentage water jonger dan 25 of 50 jaar in grondwaterbronnen van Vitens en de concentratie TFA in het onttrokken grondwater (r = 0,77, met uitzondering van enkele uitbijters), wat duidt op input uit diffuse bronnen met een piek in de jaren 1975-2000. De hoogste concentraties zijn aangetroffen in winningen met een groot aandeel geïnfiltreerd oppervlaktewater. De concentratie van TFA in onttrokken grondwater lag altijd onder de door het RIVM aanbevolen grenswaarde van 2,2 µg/L voor drinkwater. De bijdrage van TFA (en van de andere PFAS met ultrakorte keten) aan de gewogen toxicologische impact als onderdeel van een mengsel van allerlei PFAS moet verder worden onderzocht, omdat TFA en andere ultrakorte PFAS een risico vormen voor de grondwaterkwaliteit.