对全氟和多氟烷基物质（PFAS）污染的日益担忧：一种新兴的环境挑战及其管理措施

《ACS Sustainable Resource Management》：Growing Concern about Per- and Polyfluoroalkyl Substance (PFAS) Contamination: An Emerging Environmental Challenge and Its Management

　　该观点强调永久化学品的广泛存在及其对动植物的危害，因其持久性和生物累积性在环境中残留，需通过可持续管理减少污染。

　　

概要

本观点强调了“永久性化学物质”的广泛存在、对动植物的有害影响，以及由于其持久性和在环境中的生物累积性，需要对其进行可持续管理。

1. 全氟和多氟烷基物质（PFAS）的来源、用途及潜在风险

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< />(1,2) 这类物质含有全氟碳基团，根据美国环保署（EPA）的数据库CompTox，大约有15,000种合成化学品。PFAS具有化学抗性、物理和热稳定性、低介电常数、耐腐蚀性、低折射率、防水和防油性能，且大多数PFAS在环境中具有极强的持久性。(3,4)

这些合成化合物最初因其在商业、工业和消费品应用中的多功能性而受到赞誉，但如今人们对其长期生态和健康影响日益担忧。(1,2) 越来越多的证据表明，PFAS在全球范围内广泛分布，并且会在生物体内累积，同时现有政策在控制其扩散方面效果不佳。(1,3)

自20世纪50年代以来，PFAS被广泛应用于工业、消费品和商业领域。表1(2,5?7) PFAS污染在生态系统、饮用水或食物链中没有任何明显的迹象，其危害往往在不知不觉中逐渐显现。(1) 日常接触这些有害化学物质会让人们意识到潜在的风险。

表1. 主要PFAS来源及环境暴露途径

来源类别	具体来源	暴露途径
消防活动 (2,13,14)	水成膜泡沫（AFFFs）、炸药、推进剂和弹药	渗入地下水和地表水
垃圾填埋场渗滤液 (15,16)	地毯、纸张、纺织品和食品包装	地下水入侵及渗入土壤
工业 (2,17?19)	氟聚合物、半导体和纺织品制造、金属电镀、建筑施工、陶瓷和纳米结构、清洁产品、农药及塑料	直接排放到污水处理厂和地表水
污水处理厂 (20?23)	电镀废水、市政污泥和生物固体	通过废水和气溶胶传播
家用产品 (24?26)	化妆品和个人护理产品、不粘炊具、防水服装、食品包装、清洁产品、塑料、地毯和卫生纸	渗入地下水和地表水，以及排放到污水处理厂

PFAS暴露可导致人类不孕、流产、肾脏疾病、癌症、激素紊乱、儿童发育迟缓、免疫系统抑制和肝脏损伤。(1,5,8) 欧洲因人类接触PFAS而产生的年度医疗费用估计在520亿至840亿欧元之间。(9) 本文作者并非公共卫生专家，因此无法对此进一步评论。水生生物在接触PFAS后会出现生殖和发育、生理生化及行为方面的不良变化。(10) PFAS对动物健康的毒性影响凸显了其对人类健康的潜在风险，因为两者具有共同的生物学机制。(11)

处于食物链顶端的捕食者（包括人类）由于PFAS在生物体内的累积能力，会摄入最多的PFAS，从而增加对人类健康的危害。(1,12)

2. 公众意识缺乏与监管不力

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<公众对pfas污染的认识仍处于初级阶段，并且仍在发展中。在美国，近77%的受访者（n = 1100）以及新西兰约55%的受访者（n=>(27,28) 在发达国家中情况也是如此，而在发展中国家和最不发达国家，这一问题可能更为严重。

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监管框架的不完善是PFAS污染广泛存在的另一个原因。(7) 尽管包括欧盟、美国、德国、荷兰、瑞典、丹麦、澳大利亚、日本和中国在内的多个国家和地区最近开始对PFAS的制造和使用进行监管，但PFAS的污染已经蔓延开来。虽然一些国家已根据《斯德哥尔摩公约》(29) 制定了相关法规，但大多数PFAS化学品仍未得到有效控制。

<美国环保署为六种pfas在饮用水中的最大污染物浓度设定了可执行的标准：pfoa和pfos为0 ppm，pfhxs、pfna和hfpo-da（genx化学品）为10>(30)

PFAS在环境中具有持久性，这意味着过去的工业活动仍在持续影响当前和未来的世代，而某些污染物则会随时间分解。科学界呼吁迅速采取行动以减少进一步暴露，但企业有时会强调使用PFAS的经济优势来淡化其危害。政策制定者的延迟反应加剧了人们对于控制PFAS污染为时已晚的担忧，使得世界迫切需要采取措施来防止对人类和环境的不可逆伤害。

3. PFAS的可持续管理

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(1,3,8,31?33) 此外，在炊具、食品包装、纺织品和消防泡沫中使用PFAS的替代品或替代材料将降低其污染环境的可能性。值得注意的是，欧盟的“ZeroPM”倡议https://zeropm.eu/alternative-assessment-database/旨在通过编制安全、无PFAS的替代品清单来预防、优先处理并逐步淘汰这些持久性物质。图1总结了正确的PFAS管理策略和方法。

图1

图1. 提出的PFAS管理策略。

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4. 前进方向

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< />(32) 应重点关注诸如机械化学/球磨等新兴技术，以实现PFAS的彻底销毁而不仅仅是去除和浓缩。(31) 此外，我们必须推动制定严格但合理的法规，并广泛宣传PFAS暴露的风险。<

关键在于这涉及到成本与效益的权衡，以及控制措施，包括：(1) 停止PFAS的生产；(2) 如果仍在生产PFAS，防止工业排放；(3) 将所有含PFAS物品使用后的氟元素矿化；(4) 从饮用水中清除PFAS，并最终从地表水和地下水中清除；(5) 治理污染热点；(6) 为关键应用开发更安全的替代品，以减少长期依赖；(7) 建立监管和监测框架以确保合规性并跟踪进展。最终，这些措施必须以合理的成本实施。此外，需要国际范围内政府、工业界、企业、卫生部门和其他社会领域的共同努力，以合理的方式减少PFAS的污染。虽然无法完全清除海洋中的PFAS，但就像“臭氧层缩小”问题中的氯氟烃问题一样，环境的整体恢复是有可能的。