Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorArp, Hans Peter
dc.contributor.advisorAsimakopoulos, Alexandros
dc.contributor.advisorVarela, Gabriela Castro
dc.contributor.authorSvendsen, Martine
dc.date.accessioned2021-10-09T17:22:26Z
dc.date.available2021-10-09T17:22:26Z
dc.date.issued2021
dc.identifierno.ntnu:inspera:77798797:15181952
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2788864
dc.descriptionFull text not available
dc.description.abstractBærekraftig håndtering av plast fra e-avfall er et felt som må utvikles og forskes på, ettersom elektrisk og elektronisk avfall, også referert til som e-avfall, er den mest voksende avfallsgruppen på jorden. Både e-avfall og plast fra e-avfall er komplekst og inhomogent, og derfor utfordrende å resirkulere. Per- og polyfluorerte alkylstoffer (PFAS) er blant kjemiliene i e-avfall og plast fra e-avfall. PFAS har unike egenskaper ettersom de frastøter både vann og fett, og er resistente mot varme. På den andre siden er de giftig, bioakkumulerende og persistente. Økende bevissthet rundt dette førte til et skifte i produksjon og bruk fra de opprinnelige PFASene til nye PFAS. Siden da har toksisitet, mobilitet bioakkumuleringspotensial og persistens for de nye PFASene vært undersøkt. Hovedmålet med denne oppgaven er å undersøke forekomsten av utvalgte PFAS, som inkluderer både opprinnelige og nye PFAS, i plast fra e-avfall, diverse plastprøver og i sigevann fra avfall fra mobiltelefoner. Sigevannet ble filtrert og resulterte i en fast stoff-fase, og en oppløst (væske) fase. To prøveprepareringsprotokoller ble testet. Plast fra e-avfall og de diverse plastprøvene ble preparert ved ekstraksjon med etylacetat og "salting-out" assistert væske-væske ekstraksjon. Prøvene med sigevann fra mobiltelefonavfall ble preparert med ekstraksjon med eddiksyre og fast fase ekstraksjon ved bruk av Oasis HLB patroner. Alle prøvene ble analysert med væskekromatografi tandem massespektrometri (HPLC-MS/MS) med elektronsprayionisering (ESI). Metoden ble validert gjennom kvalitetskontrollparametre som ekstraksjonseffektivitet, matrikseffekter og repeterbarhet. Protokollen med etylacetat og væske-væske ekstrakasjon resulterte i de beste samlede ekstraksjonseffektvititene, med noen unntak. Det samme var tilfellet for matriseeffekter og repetarbarhet. Protokollen med eddiksyre og SPE resulterte i generelt relativt lave ekstraksjonseffektiveter, relativt gode (lave) matriseeffekter, med unntak av SAmPAP diester og FTSene, og svak repeterbarhet. I tillegg er litteraturgjennomgang av de 34 utvalgte PFASene gjennomført, og inkluderer blant annet anvendelser, forekomst, toksisitet, persistens og bioakkumulativt potensial. Gjennomgangen viste at C4-kjedete PFAS generelt er bedre enn C6, C8 og PFAS med lengre kjeder angående toksisitet, persistens og bioakkumulativt potensial, men ikke veldig mye bedre. C4-kjedete PFAS og andre kortkjedede PFAS, eller fluoralkyletere som GenX, er bekymringsfulle på grunn av deres økte mobilitet i miljøet. Dessuten er litteraturgjennomgang av analytiske prøveprepareringsprosedyrer for analyse av PFAS i fast stoff-matriser gjennomført. PFAS ble detektert i alle 27 prøvene, unntatt én prøve med plast fra e-avfall. Forekomstprofiler viste at perfluorinerte karboksylsyrer (PFCAs) er av de mest tilstedeværende PFAS-gruppene, spesielt de kortkjedete. PFASen detektert i høyst konsentrasjon var GenX. Det kan uttales at skiftet fra gamle til nye PFAS er synlig. Mobiltelefonprøvene hadde generelt høyere konsentrasjoner enn plastprøvene, både e-avfall og diverse plast. Konsentrasjonene i kontroll-mobiltelefonprøvene er også betraktelige, og indikerer at flere av PFASene ikke kommer fra mobiltelefonavfallet, spesielt for fast stoff-fasen. Uansett er konsentrasjonene detektert i mobiltelefonprøvene generelt høyere, så det kan bli konkludert med at mobiltelefonprøvene har PFAS i seg, men ikke nødvendigvis mer enn i de andre prøvene. Kd verdier ble også regnet ut og viste at 7H-PFHpA og 6:2 FTS har høyere affinitet til fast stoff-fasen enn ADONA.
dc.description.abstractSustainable handling of Waste Electronic and Electrical Equipment (WEEE), also referred to as e-waste, is in need of research as is one of the most quickly growing types of waste on Earth. Both e-waste and e-waste plastics are complex and inhomogeneous, and therefore challenging to recycle. Among the compounds in e-waste and e-waste plastic are Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS). PFAS have unique properties as they repel both water and oil, and are heat resistant. On the other hand, they are persistent and can be toxic, bioaccumulative and/or mobile in the environment. Increased awareness of this led to a shift from legacy to novel PFAS in 2002. Since then, the persistence, mobility, toxicity and bioaccumulative potential of novel PFAS have been under investigation. The main objective of this thesis is to investigate the occurrence of the selected PFAS, which include both legacy and novel PFAS, in e-waste plastics, various plastic waste and leachates from mobile phone waste. The leachates were filtered, resulting in one particulate phase and one dissolved phase. Two sample preparation protocols were tested. Plastic from e-waste and the other various plastic samples were prepared by extraction with ethyl acetate and salting-out assisted liquid-liquid extraction. The mobile phone samples were prepared by extraction with acetic acid and SPE using Oasis HLB cartridges. All samples were analysed by High Performance Liquid chromatography tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) with ESI. The method was validated by quality control parameters, such as recoveries, matrix effects and repeatability. The protocol with ethyl acetate and LLE demonstrated good overall recoveries, matrix effects and repeatability, with some exceptions. The protocol with acetic acid and SPE demonstrated in general relatively low recoveries, relatively good (low) matrix effects (except for SAmPAP diester and the FTSs) and poor repeatability. In addition, a literature review on the 34 target PFAS and PFAS groups was done, on topics like applications, occurrence, toxicity, persistence and bioaccumulative potential. The review showed that C4 chained PFAS are in general better than C6, C8, and longer-chained PFAS, but not very much better, regarding toxicity, persistence and bioaccumulative potential. C4 chained PFAS and other short-chain PFAS, or fluoroalkyl ethers like GenX, are of concern for their increased mobility in the environment. Furthermore, literature review on analytical sample preparation for analysis of PFAS in solid matrices is done. PFAS were detected in all 27 samples, except for one e-waste plastic sample. Occurrence profiles showed that perfluorinated carboxylic acids (PFCAs) are one of the most present PFAS groups, especially the short-chained. The PFAS detected in the highest concentration in total was GenX. It can be stated out that the shift to short-chained and ether PFAS is visible. The mobile phone samples had in general higher concentrations than the e-waste plastics and plastics samples. The concentrations in the control mobile phone samples are also considerable and indicate that several of the PFAS do not originate from the mobile phone waste, especially for the particulate phase. However, the concentrations detected in the mobile phone waste samples are overall even higher, so it is concluded that the mobile phone waste contains PFAS as well, but not necessarily more than in the e-waste plastic and plastic samples. $K_D$ values were also calculated and showed that 7H-PFHpA and 6:2 FTS had higher affinity to the particulate phase than ADONA.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleOccurrence of legacy and novel Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFAS) in plastics, e-waste plastics and mobile phone waste
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

FilerStørrelseFormatVis

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel