净水技术 | 洪水猛兽?带你了解PFASs的前世今生!
PFASs是一系列合成有机氟化物的总称,与我们的生活密切相关。有研究表明,PFASs可能对人类健康产生风险,对生育、免疫、胆固醇等有一定影响,因此近年来得到了高度的关注。
但谈到PFASs的毒性问题,必须先强调一句科学界亘古不变的真理:“抛开剂量谈毒性,都是耍流氓”。据了解,目前我国饮用水中的PFASs含量基本不会对人体造成直接的健康影响。以上海目前所掌握的检测数据为例,按照美国EPA的相关标准限值要求,一个体重为70kg的成年人需要每天至少饮用60L水以上,才有可能对健康产生风险,因此无需过度担心。而且,为了应对PFASs可能给供水系统带来的健康风险隐患,供水行业已经布局或开展了相关的行动。
什么是PFASs?
PFASs的英文全称是per/polyfluoroalkyl substances,即全氟烷基和多氟烷基化合物,是一系列的合成有机氟化物总称,包括PFOA(全氟辛酸)、PFOS(全氟辛烷磺酸盐)和许多其他有机氟化物。
PFASs由于其特殊的理化性质,常用于制造具有防污、防水、防油脂的日用品。我们家庭中使用的防污防水织物、不粘产品、抛光剂、蜡、油漆、清洁产品和泡沫灭火器等都含有此类物质。一些纸制品使用某些氟化物进行表面处理后,具有防油和防水作用,常见用于汉堡纸和其他快餐食品、烘烤食品用纸和蛋糕纸。2020年8月,美国一家环保组织发现,在麦当劳、汉堡王等6家知名快餐连锁品牌的38款餐饮包装中,有几乎半数的包装检出了PFASs。可以说,PFASs实际上已经和我们的生活密切相关。
那么为什么,仿佛突然之间大家都将PFASs视作洪水猛兽了呢?
PFASs从天堂到地狱
20世纪30年代,当第一种作为不粘和防水涂料的PFASs主要成分被发明出来后,PFASs开始进入人们的生活,并在人类社会的应用一发不可收拾。20世纪50年代,PFASs已被广泛应用于炊具、离子活性剂、电镀等生活消费和工业领域。仅仅10年以后,PFASs又被发现可作为泡沫灭火器中的有效成分,被大量应用于石油化工、船舶运输和航空行业中,可谓快速走上了人生巅峰。
然而好景不长,在进入21世纪以后,随着科学技术的进步,人们逐渐发现,由于PFASs具有持久性、生物积累和毒性,人类过度接触PFASs,可能会对健康产生影响,所以针对PFASs的健康风险研究逐渐转向热门,人们也逐渐明确了PFASs对人体的健康影响,据美国环境保护署(EPA)研究表明:大部分的PFASs,如PFOA和PFOS都具有持续性的特点,会长时间的在生物体内存留,随着时间的推移,身体中的PFASs浓度水平的提高,可能导致胆固醇和尿酸水平升高,也可能引发癌症、肝损伤、甲状腺疾病和发育等健康问题。此外,PFASs也会通过水体循环进入供水系统,根据美国国家生物技术信息中心的数据,在美国98%以上的人口的血液中检测到了PFOA。
随着越来越多的负面研究结果见诸报端,人们意识到限制PFASs应用的必要性,一些主要的制造商已逐步停止生产PFOS、PFOA及其相关化合物。
2009年,《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》第四次缔约方大会召开,正式限制了全氟辛烷磺酸( perfluorooctane sulfonate,PFOS) 及其盐在全球范围内的使用。2015 年,缔约方大会通过了全氟辛酸( perfluorooctanoic acid,PFOA) 及相关物质的特性筛选审查并提交限制议案,建议其在全球范围内禁止使用。2019年,PFOA纳入《斯德哥尔摩公约》。公约第九次缔约方大会将PFOS用于“灭火泡沫”的可接受用途调整为特定豁免用途。
值得注意的是,我国一直是全世界最为重视新兴污染物问题的国家之一,早在2001年5月便作为首批签字国签署了《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》,并在2009年与世界同步,开始致力于对PFASs的限制工作。2020年11月11日,生态环境部对外合作与交流中心在京举办了“《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中国生效纪念日暨2020年度技术协调会”,会议宣布,PFOS/F和PFOA及其盐类和相关化合物已分别被列入《环境标志产品技术要求 皮革和合成革》和《优先控制化学品名录(第二批)》,国家将会加大对其产品的管控。
那么,PFASs是不是已经对我们的健康产生了影响?我们是不是需要“谈氟色变”?
PFASs要关注但不用担忧
客观而言,人们确实可能不同程度地暴露于PFASs中。例如,被PFASs污染的土壤和水种植食物,PFASs会在食物中富集,并最终进入人体内;含有PFASs的包装和产品分解后,也可能通过水循环进入水环境,进而影响饮用水系统。
而且这些担心已经逐渐被科学研究证实。目前已经有研究团队发现,我国的大气和土壤中也有PFASs的存在,PFASs的富集程度与地区、气候、以及化合物种类有关。而且近期也有研究报道,我国多个城市的供水系统中含有PFASs,PFASs检出的情况涵盖了中国66个城市的526份饮用水样本。
那么,是不是就意味着我们生活环境已经不再安全?
结论当然是不可能如此武断的。如同我们之前已经科普过的致癌物亚硝胺(阅读更多:净水技术|(科普)亚硝胺,上海人民很恐慌?)、丙烯酰胺(阅读更多:水悟堂 | 咖啡致癌?我炸薯片第一个不服!)、溴酸盐(阅读更多:水悟堂 | 无印良品全球召回的罪魁竟然是它!)等一样,我们在客观科学地分析问题之前,还是必须先强调一句科学界亘古不变的真理:“抛开剂量谈毒性,都是耍流氓”。
我们重点来看看水里的PFASs。
根据美国环保总署(EPA)发布的有害物质MRLs标准限值要求(MRLs是对一个人每天通过食用,喝水或呼吸摄入的对健康无明显风险的化学物质含量的估计),饮用水中PFASs家族的几大“扛把子”全氟己烷磺酸(PFHxS)、全氟壬酸(PFNA )、全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)的限值分别不得高于0.00002、0.000003、0.000003、0.000002 mg/kg/d(一个人每天折合每公斤体重摄入不宜超过的剂量)。
图片源自EPA
拿PFOS举例,按照美国环保总署的标准,一个70kg的成年人,每天如果摄入的PFOS不超过140ng,都不会对健康产生影响。以此为依据,根据上海目前所掌握的检测数据推算,想要对人体健康产生影响,一个70kg的成年人每天需要至少喝下约60L的水,且长期饮用,也就是说按一瓶某夫山泉550mL的容量计算,需要坚持每天喝约109瓶。
这样说来,PFASs目前对人体健康的现实危害,是不是也就不需要过度担心了?
为什么我们还要如此重视PFASs?
科学研究的意义永远是领先一步,将风险消除于隐患之时。
虽然目前环境的PFASs污染尚未达到可直接危害人们身体健康的程度,而且世界各国也已经高度关注并开展了限制和禁用,PFASs的环境污染污染一定会向趋好方向发展。但是我们各个行业的专业工作者们仍然在不遗余力地高度重视,做着充分的准备。
还是以供水行业为例,据了解,上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司长期致力于饮用水中抗生素、含氮消毒副产物以及PFASs等新兴有机污染物检测方法的开发和相应的去除工艺研究,于2018年已研发建立了饮用水中PFASs的检测方法,具备了较为权威专业的检测技术能力,并前瞻性地对上海供水系统中13种PFASs开展了系统检测分析,掌握了第一手上海供水系统PFASs的现状数据。
同时,更多围绕PFASs的工作也正在筹备和开展中,包括对流域中PFASs的溯源研究,力求从源头消除污染;也包括建立PFASs的检测方法、形成标准并建立常态化的检测机制,实时了解供水系统中的PFASs含量情况;还有深化研究纳滤膜工艺等对PFASs具有较好去除控制效果的水处理工艺,做好技术储备等。
哪有岁月静好,因为有人负重前行。让风险消灭在隐患阶段,这不仅仅是供水行业,我们很多行业都在持续努力。
所以,对于PFASs,我们应该关注,但不用过度紧张。
资料来源
美国环境保护署,https://www.epa.gov/
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