从权威论文中了解：中国消防行业使用PFOS的情况
PFOS受控的公约进展及
中国消防行业使用PFOS情况
余威1，王鹏翔1，田亮2。傅学成2，包志明2
（1.公安部消防局，北京10054；2.公安部天津消防研究所，天津300381）
摘要：介绍《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》受控物名单增列PFOS的基本情况，特别是针对消防行业使用PFOS的控制措施，以及中国相关部门针对PFOS受控状况开展的相关研究及应对策略。介绍中国消防行业针对PFOS受控所展开的相关基础性研究，分析中国含PFOS泡沫灭火剂的生产及库存情况、应用情况以及替代品/替代技术研究情况，以此为基础提出初步战略对策。
关键词：斯德哥尔摩公约；PFOS；泡沫灭火荆
中图分类号：X921.TQ569 文献标志码：A
文章编号：1009－－0029（2010）06一0513一03
一、有关PFOS的公约进展
在2009年5月4日召开的《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》第四次缔约方大会上，包括全氟辛烷磺酸（PerfluorooctaneSulfonate,PFOS）、其盐类（很多资料及文件中也将全氟辛烷磺酸及其盐类统称为PFOS）和全氟辛基磺酰氟（PFOSF）在内的9类物质被增列入公约持久性有机污染物（PersisitentOrganic Pollutants, POPs）受控名单，决定修正《斯德哥尔摩公约》附件B（限制类）的第一部分，列入全氟辛烷磺酸、其盐类和全氟辛基磺酰氟，列明特定豁免和可接受用途，其中可接受用途包括：灭火泡沫（部分全氟辛烷磺酸盐类是成膜型泡沫灭火剂配方中的常用组分）、航空液压油、光阻半导体、照片成像、硬金属电镀等。
同时在附件B中编写名为“全氟辛烷磺酸、其盐类和全氟辛基磺酰氟”的新的第三部分。规定所有缔约方均应停止生产和使用全氟辛烷磺酸、其盐类和全氟辛基磺酰氟，但是可接受用途除外。
同时规定使用和/或生产这些物质的各缔约方应每4年就消除全氟辛烷磺酸、其盐类和全氟辛基磺酰氟方面的进展情况进行一次汇报，并在缔约方大会上审议进展情况。根据现有科学，技术、环境和经济等方面的信息，决定其是否列入淘汰用途（即直接淘汰）或特定豁免用途（给予5年过渡期后淘汰）。
中国在此次缔约国大会上派出了由环境保护部及其他相关部委组成的代表团参加，虽然我方代表提出当前掌握的生产、应用、替代、管理信息不足以支持将PFOS列入公约，但最终在公约资金机制等其他条件得到保障后做出妥协，并且努力使消防等影响较大、暂时无法淘汰的领域列入可接受用途，为消防等重点领域替代品/替代技术研究及评估等工作的开展争取到相对宽松、缓冲期长的有利条件。
二、中国针对PFOS受控的相关措施
《斯德哥尔摩公约》是继《蒙特利尔议定书》之后，环境保护领域第二个对发展中国家有强制减排义务、明确削减淘汰时间表的公约。针对《斯德哥尔摩公约》第一批共12种受控物，国务院已于2003年和2005年先后成立了由环保总局牵头，发改委、外交部、财政部等11个相关部委组成的国家实施方案编制领导小组，和环保总局牵头13个部委组成的国家履行斯德哥尔摩公约工作协调组，并于2007年批准了《中国履行＜关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约＞国家实施计划》，全面展开履约工作。
针对第二批包括PFOS在内的9类新受控物，《国家实施计划》更新工作已开展。公安部被列入国家履行斯德哥尔摩公约工作协调组成员单位，并为编写“关于报请国务院审核并建议加入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》增列POPs修正案的请示”提交含PFOS泡沫灭火剂的营销、应用和库存情况等基础数据和信息，预计于2010年启动.9种新增POPs修正案的国内审批程序。
三、中国消防行业使用PFOS的初步情况分析
作为行业主管部门，公安部消防局根据PFOS履约的实际需要，已于2009年启动《中国消防行业PFOS淘汰方案的基础性研究》项目。我国目前共有泡沫灭火剂生产企业61家，项目承担单位公安部天津消防研究所通过多种调研方式，于2009年初对这61家企业的生产、经营情况进行了初步了解，共得到其中25个企业的基本情况，并根据这部分企业的调查结果对我国消防行业使用PFOS的情况进行初步分析。
四、含PFOS泡沫灭火剂的生产及库存情况
在这25个泡沫灭火剂生产企业中，成膜型泡沫灭火剂生产企业有18个，其中7个企业的成膜型泡沫灭火剂用PFOS作为原料。根据统计结果推算，从2001—2008年，中国消防行业PFOS类氟表面活性剂的累计使用量为131吨，累计生产含PFOS泡沫灭火剂的量约为24224吨，库存总量约为18259吨。（由于此结果根据部分受调查厂家的情况统计分析得出，可能与实际情况有所出入。）我国泡沫灭火剂的销售范围主要局限于大陆地区，出口港澳台及国外地区的量不大。
五、含PFOS泡沫灭火剂的应用情况
含PFOS类氟表面活性剂的泡沫灭火剂均为成膜型泡沫灭火剂。成膜型泡沫灭火剂中，水成膜泡沫灭火剂和抗溶水成膜泡沫灭火剂所占比例最大，以3%成膜型泡沫灭火剂为例，受调查的25家泡沫灭火剂生产企业，2005－2007年各种成膜型泡沫灭火剂产量见表1所示。
水成膜泡沫灭火剂由于其具有灭火速度快、封闭性和抗复燃能力强等特点，是世界上公认的扑救液体燃料火灾性能最好的泡沫灭火剂，其份额占许多发达国家泡沫灭火剂储量的70%以上。
1979年公安部天津消防研究所和上海有机所共同研制出第一代水成膜泡沫灭火剂。1983年和1995年，公安部天津消防研究所又陆续研制出第二代和第三代水成膜泡沫灭火剂。但是水成膜泡沫灭火剂在我国广泛使用则始于2000年前后。一方面是因为最早生产水成膜泡沫灭火剂的企业——美国3Ｍ公司在中国销售的水成膜泡沫灭火剂价格较高，2000年之后3Ｍ自愿停止电解法生产PFOS类氟表面活性剂，国内企业掌握电解法技术后开始大规模生产PFOS类氟表面活性剂，使国内PFOS类氟表面活性剂的价格降低，并带动调聚法生产的氟表面活性剂价格降低，从而使水成膜泡沫灭火剂价格有较大幅度的降低，使其得到更广泛的应用。另一方面是因为水成膜泡沫灭火剂作为哈龙替代技术之一而得到广泛应用。
在我国，普通民用、商用建筑火灾扑救较少使用泡沫灭火剂，含PFOS泡沫灭火剂主要使用在石油化工、消防部队及军事设施（如野战油库或舰船）等领域的火灾防护，产品分散广泛。含PFOS泡沫灭火剂主要使用在固定式灭火系统（如油罐灭火系统）或移动式灭火装置（如泡沫消防车）中，有少量含PFOS泡沫灭火剂用于手提式灭火器中（使用预混型水成膜泡沫灭火剂）。
六、含PFOS泡沫灭火剂的替代品/替代技术情况
1. 氟表面活性剂替代品
（1）调聚法产品。有资料介绍，使用调聚法生产的氟表面活性剂可以作为PFOS的替代物。从技术上来说，此类物质可以作为PFOS类氟表面活性剂的替代物。但是目前众多的研究结果表明，这类表面活性剂的最终降解产物具有与PFOS相似的化学稳定性，即这类物质同样具备环境持久性。为避免二次替代现象的发生，持续评估这类氟表面活性剂的毒性、持久性及生物蓄积性等方面是非常必要的，这是其推广应用的前提。
目前国内有部分泡沫灭火剂生产厂家的产品使用调聚法生产的非PFOS类氟表面活性剂，性能上与PFOS类氟表面活性剂无明显差别，但是其价格要比PFOS类氟表面活性剂高20%左右，且国内使用的此种氟表面活性剂完全依赖进口。若PFOS类氟表面活性剂禁止使用，则会使国内消防行业使用的氟表面活性剂完全依赖进口，面临价格上涨和产品垄断的风险，对我国消防行业的安全和稳定极为不利。因此，从理论和现实两个方面来说，调聚法生产的氟表面活性剂至多可以算是过渡性替代品。
（2）齐聚法产品。目前，国内有生产商使用齐聚法生产氟表面活性剂，但是产量很低，而且由于工艺及配方等问题，导致其价格相对偏高，在我国泡沫灭火剂生产企业中的使用量极小。
总之，在现有的技术水平下，不使用氟表面活性剂是不可能使水在油面上“成膜”的。因此，对于我国成膜型泡沫灭火剂的生产，若不使用电解法生产的PFOS类氟表面活性剂。则只能使用调聚法或齐聚法生产的非PFOS类氟表面活性剂。但是综合环境友好性、技术可行性和经济可行性等几个因素考虑，调聚法或齐聚法生产的非PFOS类氟表面活性剂只能作为当前条件下的一个过渡性替代品，并不是最终理想的合适替代品。
2. 成膜型泡沫灭火剂替代品
根据公安部天津消防研究所的调查结果，统计分析出成膜型泡沫灭火剂和非成膜型泡沫灭火剂在我国泡沫灭火剂产品中各自所占比例为：2005年成膜型泡沫灭火剂占当年所有类型泡沫灭火剂产量的24.8%，而2006年和2007年的比例则分别是29.6%和32.4%。虽然与国外相比，成膜型泡沫灭火剂所占比例相对较低，但是也存在逐年上升的趋势。
而在非成膜型泡沫灭火剂中，蛋白型泡沫灭火剂（主要指蛋白泡沫灭火剂和氟蛋白泡沫灭火剂）所占比例较大（由于成膜氟蛋白泡沫灭火剂和抗溶成膜氟蛋白泡沫灭火剂在我国蛋白泡沫灭火剂产量中只占极小一部分，在统计时可以忽略不计），表2为我国蛋白型泡沫灭火剂占所有类型泡沫灭火剂产量的比例情况。
从表2的数据中可以看出，蛋白型泡沫灭火剂在我国泡沫灭火剂类型结构中占有较大比例，只是比例逐年下降。一方面是因为成膜型泡沫灭火剂的价格逐渐下降，用户对产品的认可程度逐渐提高，新开工的泡沫灭火剂也几乎无一例外地以水成膜泡沫灭火剂作为其新产品，导致蛋白型泡沫灭火剂比例逐渐下降。
另一方面，由于蛋白型泡沫灭火剂生产过程中能耗相对较高，原材料价格逐渐提高，并且产品普遍有异味（相对于合成型泡沫灭火剂产品），被众多地方环保部门认定为“非环保产品”，施以高额罚款等，导致许多蛋白型泡沫灭火剂生产企业逐年降低产量，或提高合成型泡沫灭火剂在其产品类型中的比重。
而与此相对的是，貌似更注意环境保护问题的西方发达国家，纷纷在其替代品评估报告中，将蛋白型泡沫灭火剂列为含PFOS泡沫灭火剂的一个有效替代品，这种情况值得我们深思。从理论上讲，传统蛋白型泡沫灭火剂的主要成分是利用动物毛发、蹄、角等原料水解而得到氨基酸/多肽混合物，以其为原料的蛋白型泡沫灭火剂在环境中的生物降解性良好，且无毒，具有良好的环境友好性，相对于成膜型泡沫灭火剂还具有较大的价格优势，是成膜型泡沫灭火剂替代品中较有发展前途的一种产品。
因此，在PFOS类氟表面活性剂会逐步被淘汰的大背景下，最为现实、有效的解决手段之一就是相关部门协同努力，一方面提高对蛋白型泡沫灭火剂的科学认识，消除其非环保的“偏见”，并相应在环保政策、产业政策等方面给予支持；另一方面提高现有产品的性能，多渠道开拓其原料来源（如植物或污泥），使其有效填补PFOS受控所导致的产品空白和市场空白。
3. 替代技术
压缩空气泡沫灭火技术是新近发展起来的一种泡沫灭火技术，与传统泡沫灭火方式所使用的灭火系统有较大不同。公安部天津消防研究所的前期试验结果表明，压缩空气泡沫灭火技术除具备扑救A类火灾的能力外，还具有较好扑救B类火灾的性能，具有成为含PFOS沫灭火剂的安全替代技术的可能性。但仍需开展进一步的深入研究，探索其工程化应用的可行性，以及压缩空气泡沫消防车扑救B类火灾的性能参数等，为PFOS的替代及泡沫灭火技术的发展提供有益的技术支撑和保障。
七、中国消防行业的履约对策
推行清洁、环保灭火剂及灭火技术，提高全行业的环境意识，是中国消防行业一贯追求的目标。因此，应以逐步停止含PFOS泡沫灭火剂的生产、最大限度减少含PFOS泡沫灭火剂向环境中的排放、完成含PFOS泡沫灭火剂的环境无害化管理与处置作为中国消防行业履约工作的重点。就目前而言。应着重开展以下几方面工作。
（1）尽快开展清单调查，全面调研国内泡沫灭火剂的类型结构，如各种泡沫灭火剂所占的比例，充分评估含PFOS泡沫灭火剂禁用的影响，以便根据实际情况制订应对措施。全面调研含PFOS泡沫灭火剂的使用场所和必要使用场所。
（2）尽快建立针对泡沫灭火剂中PFOS类氟表面活性剂的相关检测标准，为消防行业PFOS的受控做好相应检测技术准备。
（3）尽快在我国开展替代品及替代技术研究，科学评估各种替代方式的环境、社会、经济影响。
（4）制定符合我国消防行业实际情况的相应的PFOS淘汰方案，研究相应的处置（回收或销毁）办法。
作者简介：余 威（1970一），男，浙江余姚人，公安部消防局科技处高级工程师，学士，主要从事消防产品质量监督与科研管理工作，北京市宣武区广安门南街70号，100054。
收稿日期：2010一03—16
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