新污染物 全氟/多氟烷基物质PFAS介绍

日期:2023-07-05 点击:570

全氟/多氟烷基物质Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances (PFAS)

PFAS(全氟/多氟烷基物质)是一类人工合成化合物,因其在环境中具有持久性而引起关注。它广泛应用于不粘锅、地毯、衣物护理、消防泡沫和食品包装等产品中。PFAS进入环境后会富集在生物体中,对人类和生态系统产生毒性影响。主要的PFAS污染途径包括污水处理厂的排放、化工厂的生产、垃圾填埋场的渗滤液以及使用含有PFAS的产品等。研究发现,PFAS存在于全球水体中,并且可以在饮用水中检测到。与PFAS接触可能导致多种健康问题,包括甲状腺疾病、肝脏损伤、免疫力下降和癌症。为了减少PFAS暴露,人们研究并采取各种方法去除水中的PFAS,如活性炭过滤、反渗透、离子交换树脂、超滤和蒸馏等。美国环保局已经采取措施应对PFAS危机,包括提出PFAS浓度标准、拨款解决饮用水中的污染问题,并限制制造和使用一些PFAS。

近年来,由于PFAS可能会对水、空气、土壤和其它自然资源带来污染等环境问题而受到社会的广泛关注。PFAS广泛应用于不粘锅、地毯、衣物护理、消防泡沫和食品包装中,在我们日常生活中随处可见。PFAS会进入环境,并在生物体中富集。即,我们可能会通过食物摄入甚至只是暴露在PFAS环境中便会受到PFAS的影响。本指南中,我们将讨论什么是PFAS,它是如何进入环境和人类体的,以及我们需采取何种措施尽可能避免接触到PFAS。

什么是PFAS?What are PFAS?

PFAS也被称为全氟/多氟烷基物质,是一种人工合成化合物,自1950年起便广泛应用于各种工业生产过程中。因其在土壤和水中被分解时间长达数百年而被称之为“持久性有机化合物(POPs)”。PFAS已被检测到存在于饮用水源、河流和湖泊、土壤和沉积物等环境中。

PFAS在环境中难以被分解、且容易转移,当人类和动物摄入PFAS时,PFAS会在生物体内产生毒性。因此,现在研究PFAS的目的是确定我们暴露在PFAS环境中程度的同时找到减少我们接触PFAS的途径。

PFAS在水体和环境中的存在情况 PFAS in water and the enviroment

PFAS可以通过不同途径进入到水体中。最常见的方式是通过污水处理厂出水排放。污水处理通常不能完全去除所有PFAS,所以,经污水处理厂排放出的大量出水中都包含PFAS。PFAS也可通过其它途径进入水体。一些化工厂生产会使用大量的PFAS,这些物质被排放会进入当地地下水中。甚至在我们的日用品中,比如,不粘锅、清洁产品等中都会含有PFAS。PFAS会随着我们将其倒入下水槽或者其它排水口等行为而进入当地水源中。PFAS还可以通过渗滤作用从垃圾填埋场中产生的渗滤液和处理渗滤液的污水处理厂进入环境。多年来,工业生产产生的大量污染物已经对周围生态系统以及人类健康造成了严重威胁。

除了水污染外,PFAS也可以通过空气污染环境。当我们使用消防泡沫(AFFF)或者在工业生产过程中用到含有PFAS的物质时,PFAS则进入大气并最终通过大气沉降作用到达地面或者进入水体,并在环境中产生富集作用。

关于PFAS的存在以及检出率对水体和环境污染研究目前已有很多。这些研究发现PFAS在全球水体中均可检出,而且在使用PFAS进行工业生产的设施附近,PFAS污染更为严重。“Forever Project”最近发布了一张新地图,向大家展示了欧洲PFAS污染范围。调查发现,欧洲大陆有超过17 000个地点被PFAS污染。另外有22 000个地点由于过去或正在进行的工业活动被认为受到了污染。

PFAS在饮用水中的最新研究发现了什么?PFAS in drinking water: what are the latest findings?

PFAS在饮用水中的分布比以前认为的要更加广泛。美国环境工作组(EWG)进行了一项全国性研究发现,PFAS存在于43个州的自来水中,影响了约1.1亿美国人。来自密歇根州、新泽西州、北卡罗来纳州、阿拉巴马州和加利福尼亚州的样本中PFAS含量最高。BBC另一项研究发现,他们近一半样本中的PFAS浓度超过了欧洲安全标准。BBC与格林威治大学和曼彻斯特城市大学合作,在英国选取了45个取样点对自来水进行取样。研究发现,25个样品中含有PFAS,其中4个样品中PFAS浓度超过10 ng/L。根据当前标准,这意味着必须咨询当地医疗保健专业人员,并监测PFAS浓度。有近一半样本中PFAS浓度超过了欧洲食品安全局规定的2.2 ng/L标准。

研究也发现,很多健康问题与暴露在PFAS环境中存在关联,包括甲状腺疾病、肝脏损伤、免疫力下降、甚至癌症。因PFAS而产生的不良影响受到暴露水平和持续时间、PFAS类型以及个体差异的影响。因此,即使暴露在较低浓度的PFAS中也可能会产生危害。

美国疾病控制和预防中心(CDC)进行的一项研究发现,在接受检测的人群中,有98%的人血液样本中检测到了PFAS。这意味着PFAS的影响范围很广且存在潜在危险。

PFAS暴露在一些职业中更为普遍,例如,消防员。因为消防泡沫中含有大量PFAS,在使用过程中会通过吸入或接触皮肤导致PFAS进入消防员体内。美国国家医学图书馆一项研究发现,消防员血液中PFAS含量较普通人群更高。较高的暴露水平加剧了人们对PFAS在人体和环境中存在长期影响的担忧。

2018年英国埃克塞特大学进行了一项研究发现,男性精子质量和活力下降与PFAS暴露有关。该研究认为,暴露在PFAS环境中可能会降低夫妇受孕的可能。

尽管PFAS暴露对健康长期影响暂时无法确定,但美国环境保护署规定了万亿分之70的健康咨询标准,据称,可以将暴露风险降至最低。

如何去除水中的PFAS  How to remove PFAS from water

全球都面临着如何去除水中PFAS的挑战。去除PFAS方法包括使用活性炭过滤,其原理是利用活性炭吸附水中的PFAS。这种方法可以减少90%的PFAS。我们还在寻找更安全有效的方法去除水中PFAS,例如,化学氧化和膜处理等。随着对如何更好从水中去除PFAS研究的不断深入,许多地方已经开始测试新方法的实用性,希望为未来提供清洁、安全的饮用水。

过滤水中的PFAS:哪些方法是有效的?PFAS water filters: what are the available options?

1.活性炭过滤

活性炭过滤是去除水中PFAS最常用的方法之一。其原理是利用活性炭吸附PFAS,将其从水中去除。活性炭过滤器可以安装在水处理系统或单独水龙头上。

2.反渗透

反渗透是另一种去除饮用水中PFAS的方法。其原理是让水通过半透膜,半透膜具有选择透过性,可以在通过水的同时阻止如PFAS等污染物的通过。

3.离子交换树脂

离子交换树脂同样是一种去除水中PFAS的方法。这些树脂可以通过与污染物发生离子交换来从水中去除特定的污染物。离子交换树脂可用于污水处理厂或单独的水龙头上。

4.超滤

超滤也可以用于去除水中PFAS。其原理是使用膜过滤出水中的污染物,如PFAS等。超滤器通常安装在大型的水处理厂中。

5.蒸馏

蒸馏是通过将水煮沸并收集水蒸汽。然后,将水蒸汽冷凝回流,去除水中的污染物。虽然蒸馏可以有效去除水中PFAS等污染物,但它的成本较高、且耗时较长。


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