连载:永生不灭的分子PFAS – 众矢之的又成漏网之鱼(三)
在全球政府开始发动禁塑运动之后,下一个环境污染焦点,可能是用于制作不沾锅、防水服装和消防泡沫、普遍用于食品包装的全氟烷基化合物(PFAS)。
PFAS化学品与人类的一系列健康风险有关,包括癌症、免疫系统疾病、生殖异常和胎儿发育问题,可能会随着含该类物品的使用进一步对人体造成危害。
一、PFAS贻害无穷
PFAS(全氟/多氟烷基化合物),是一种人造高强度化学物质被广泛运用于消防泡沫,食品包装和金属电镀等行业。
PFOA(全氟辛酸)和PFOS(全氟辛烷磺酸)属于PFAS化合物的其中之二,是目前世界上发现的最难降解的有机污染物。他们分别具有遗传毒性、雄性生殖毒性、神经毒性、干扰甲状腺功能、肝脏毒性、发育毒性和内分泌干扰作用等多种毒性;具有持久性、生物累积性、远距离环境迁移的可能性。
作为世界上第一个开始制造PFOS和PFOA的公司—美国3M公司,其早在1981年就已将PFOS和PFOA实验用于受体老鼠身上,发现这类物质可能存在引发生育缺陷的隐患。
实验室研究表明,这类物质在一定的剂量下引起生物体重降低、肝组织增重、肺泡壁变厚、线粒体受损、基因诱导、幼体死亡率增加以及容易感染疾病致死等不良生物学效应。
因此,PFOS和PFOA被认为是一类具有全身多脏器毒性的持久性有机污染物。
美国疾病控制与预防中心(CDC)指出,PFAS阻止了细胞相互沟通,导致人体产生肿瘤并发生癌变。
PFAS的致癌机制是通过阻碍细胞间的通讯实现的。一旦细胞间无法正常联络,免疫活动就无法奏效。因为免疫细胞无法识别肿瘤,无法及时将其消灭,进而导致人体自身抵御疾病的免疫系统失效。
二、众矢之的PFOS和PFOA
众所周知,PFOS(全氟辛烷磺酸)被公认为在环境中具有高持久性,在环境中聚集和人体与动物组织中积累。已有诸多证据表明,水生食物链生物对PFOS有较强的富积作用,水中的PFOS通过水生生物的富积作用和食物链向包括人类在内的高位生物转移,对人体健康和环境产生潜在的危险。
据EPA、欧洲、日本及我国研究机构的研究结果表明:PFOS及其衍生物通过呼吸道吸入和饮用水、食物的摄入等途径,而很难被生物体排出,尤其最终富集于人体、生物体中的血、肝、肾、脑中。
有关专家对PFOS的毒性研究发现:
l PFOS具有肝脏毒性;
l 影响脂肪代谢;
l 使实验动物精子数减少、畸形精子数增加;
l 引起机体多个脏器器官内的过氧化产物增加,造成氧化损伤,直接或间接地损害遗传物质,引发肿瘤;
l PFOS破坏中枢神经系统内兴奋性和抑制性氨基酸水平的平衡,使动物更容易兴奋和激怒;
l 延迟幼龄动物的生长发育,影响记忆和条件反射弧的建立;
l 降低血清中甲状腺激素水平。
大量的调查研究发现,PFOS具有遗传毒性、雄性生殖毒性、神经毒性、发育毒性和内分泌干扰作用等多种毒性,被认为是一类具有全身多器脏毒性的环境污染物。
全氟辛烷磺酸PFOS分子式:C8HF17O3S
PFOS – 2D结构图
PFOS – 3D结构图
从2001年1月起,美国3M公司停止生产含PFOS的全部系列产品;到2004年,则完全停止销售和使用PFOS系列产品。
2002年12月,PFOS被认定为是一种持续存在于环境中的对生物有害的有机污染物。
2006年12月欧盟出台指令严格限制PFOS的销售及使用。
PFOA(全氟辛酸)被怀疑有与PFOS大致上相似的危害性。
PFOA全氟辛酸:分子式C8HF15 O2
PFOA – 2D结构图
PFOA – 3D结构图
PFOA包含全氟辛酸及其含铵的主盐,或称为“C8”,具有优良的热稳定性、化学稳定性、高表面活性、疏水和疏油等性能,广泛应用于纺织服装、表面活性剂、化妆品、含氟聚合物、表面涂料乃至消防泡沫等领域。
PFOA及其关联物质不易降解,可通过吸入、皮肤接触以及食物链等方式被人体吸收,是一种持久性、生物累积性和毒性物质,对神经、免疫和生殖系统等均有不同程度的损害。
2013年6月,欧盟将PFOA确认为持久性生物积累和毒性物质。
2014年10月,德国和挪威提议的限量为PFOA含量不得超过2ppb。
2015年9月和12月,欧盟同意将PFOA限量设定为25ppb,但同时将管制范围扩大到PFOA关联物质。
2017年1月,欧盟委员会发布G/TBT/N/EU/411号技术性贸易措施通报。根据草案,欧盟将全面禁止全氟辛酸(PFOA)及其盐的生产和上市。
2017年6月14日,欧盟在其官方公报上发布(EU)2017/1000,正式将PFOA及其盐类和相关物质纳入REACH法规限制清单。
自2020年7月4日起,PFOA及其盐类含量超过25ppb、或PFOA-相关物质(可降解或转换为PFOA的物质)单个物质或总物质含量超过1000ppb的混合物或物品将禁止生产或投入市场。
1.自2020年7月4日起,PFOA不得生产或投放市场。
2.自2020年7月4日起,当PFOA及其盐类的含量≥25ppb,PFOA-相关物质单项或者总含量≥1000ppb时,不得用于生产或投放市场:
美国环保署EPA提出了PFOAStewardship Program计划(PFOA自主削减计划),从2006年开始实施,至2010年PFOA排放减少95%;在2015年后,实现零排放。
三、漏网之鱼PFOS和PFOA
2001 年,国际社会通过《斯德哥尔摩公约》,保护人类健康和环境免受持久性有机污染物(POPs)危害。POPs 是指高毒性的、持久的、易于生物积累并在环境中长距离转移的化学品。公约于2004 年生效,目前有124个成员国,其中包括中国。
2014年3月26日,《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》新增列十种持久性有机污染物的修正案正式对我国生效。
l PFOS在中国获得豁免,消防泡沫位列其中
生态环境部等十一个部委联合发布公告,要求自2019年3月26日起,禁止全氟辛基磺酸(PFOS)及其盐类和全氟辛基磺酰氟除特定豁免和可接受用途外的生产、流通、使用和进出口。
虽然PFOS和PFOA被全球公认的持久性有机污染物物,但是较为遗憾的是,由于市场需求、技术、无合适替代品等国情因素影响,PFOS和PFOA在我国部分行业仍被许可进行继续生产和销售。
根据有关调查统计,仅2008年,国内对含PFOA为主的氟系助剂的需求量约1.2万吨。2009年,中国消防泡沫灭火剂产量约为2 . 6万吨。随着经济和社会的发展,消防任务随之变重,可试想当今中国含PFOS和PFOA消防泡沫总量之巨大!
l 我国在PFAS全氟化合污染物研究领域还比较滞后
尽管在国家环保总局等部门的大力支持下,对POPs公约中规定的12种持久性有机污染物的研究取得了部分成果,但相对国际研究前沿,特别是在PFOS和PFOA持久性环境污染及潜在人群健康危害的研究领域,我国明显滞后,许多方面仍处于认识的起步阶段。
同时,现阶段国内仍处于加强POPs替代品研发或引进及推广阶段,而对于PFOS和PFOA的远期环境危害和潜在的人群健康影响还缺乏最基础的意识。
此外,国内监测手段的落后、研究机构经费严重缺乏、工作条件差,为现阶段大面积调查研究PFOS和PFOA等全氟有机化合物的环境污染、生物及人体健康损害产生了技术障碍。
可以说,在全氟化合物研究领域,我国还比较滞后。特别是其对生态环境、生物多样性及人体健康影响的认识方面,还属于空白阶段。
我国在PFAS的检测、立法管制、替代技术等方面,还有很长的路要走!
往期回顾:
连载:永生不灭的分子PFAS – 从崭露头角到原形毕露(二)
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驻日冲绳基地泄漏强致癌物,美军:一点点消防泡沫,你也有意见?
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