上世纪50年代以来,人造化学品全氟和多氟烷基物质(PFASs)开始被广泛地生产和使用。然而,半个多世纪之后,这些物质在环境中的广泛存在日益受到关注,相关暴露正在对人类健康产生不利影响。

饮用水永久性化学品PFASs污染成全球性问题

其中,饮用水中存在PFASs的问题已是全球性问题。中国的一些研究团队正在该领域投入更大的关注,1月12日,《欧洲环境科学》(Environmental Sciences Europe)在线发表了由清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室、新兴有机污染物控制北京市重点实验室副教授黄俊团队完成的一项成果,题为“Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in Chinese drinking water: risk assessment and geographical distribution(中国饮用水中PFASs的风险评估与地理分布)”。


研究显示,中国几个城市和地区的饮用水中含有较高水平的PFAS。团队基于研究结果指出,迫切需要从受影响城市和地区的饮用水中去除这些物质,并且更好地控制和减少工业及其他源头释放的PFAS。


一名业内专家在接受记者采访时表示,“PFAS是国际上化学品管理与环境化学关注的热点,它们被称为‘Forever Chemicals(永久性化学品)’,在自然条件下难以降解,并且迁移性强,在生产使用过程中被排放进入环境后经过一段时间可能会进入饮用水的水源,并最终进入饮用水。”


该专家认为,中国饮用水存在PFAS问题并不奇怪,污染程度也并不比欧美严重。但他同时强调,“应直面和思考,问题才能得以解决。”


值得注意的是,黄俊等人同日还在施普林格·自然集团旗下的开放获取出版先锋BMC网站发表了一篇Blog文章,题为“How many of us are drinking toxic forever chemicals?”。文章写道:当人类从地球上消失的时候,到访我们星球的星际旅行者可能会对这个世界的原有居民和他们的文明感到好奇。这些到访者在调查中将能够使用的一条线索是,存在一类被称为全氟和多氟烷基物质的人造化学品。PFASs被称为“永远的化学物质”,它比人类的寿命更长。


这篇文章回顾了20年前全氟辛酸(PFOA)在饮用水中的首次发现,彼时在西弗吉尼亚州的帕克斯堡,一名养牛户对化学产品制造商杜邦提起诉讼,该诉讼引发PFOA污染饮用水被发现。作为本案和解协议的一部分,杜邦同意资助一个由流行病学家组成的独立小组,研究饮用受PFOA污染的水对当地居民的影响。

饮用水永久性化学品PFASs污染成全球性问题

那么,本世纪初以来发生了什么?问题解决了吗?上述文章的作者们认为,目前的情形“好坏参半”。


全球的饮用水继续受到污染


PFASs具有两亲性,因而适用于水成膜泡沫、半导体、电子、防污涂料、拒油和工业产品添加剂等多种应用。PFASs的大量生产和应用,加之其极高的持久性和迁移性,使其在水环境、沉积物、空气、生物区系和人类中普遍存在,是目前公认的高度关注的环境污染物。


近年来,PFASs因其潜在的毒性作用和与人类直接接触而受到越来越多的关注。动物毒性研究发现,接触全氟辛酸(PFOA)与对生育、怀孕以及许多器官和系统的不利健康影响之间存在联系。而流行病学研究也发现PFASs(特别是全氟辛基磺酸PFOS和PFOA)暴露与健康问题之间存在联系,包括胆固醇和肝酶增加、睾丸和肾癌发病率增加、生育能力下降、免疫抑制和甲状腺疾病等。


黄俊等人提到,鉴于某些PFASs,特别是PFOS及其前体自2002年以来在北美和欧洲逐渐被淘汰,一些亚洲国家则成为了PFOS和PFOA的主要生产国。与此同时,行业内开发的替代化学品也仍是PFASs,包括短链PFASs、氟化醚和其他氟化替代品。这些替代化学物质具有极强的持久性和迁移性,在环境中发现的数量也越来越多。


他们认为,与PFOA相比,这些新型PFASs具有潜在的毒性,甚至毒性更大。“换句话说,我们的饮用水继续受到污染。”


截至2020年7月,在美国49个州2230个地点收集的饮用水样本中发现了几种PFASs,包括PFOA和PFOS。最近的一项研究估计,超过2亿美国人,即超过60%的美国人口,可能暴露在饮用水中的PFOA和PFOS,其水平可能超过1ppt(百万分之一),这是一些专家建议的最大安全接触水平。


而黄俊等人最新发表在《欧洲环境科学》的这项研究并非是一项调查研究,他们回顾了30项有关中国饮用水中PFAS的研究,这其中涵盖中国66个城市的526份饮用水样本。


研究显示,这些样本饮用水中的PFAS浓度最高城市为四川自贡,最低浓度城市为新疆阿图什市。需要注意的是,与其他地区相比,中国东部、南部和一些西南地区的饮用水中PFAS浓度相对较高。研究团队认为,这些地区PFAS浓度较高主要是由于密集的工业生产活动(尤其是含氟聚合物的生产)和这些地区较高的人口密度。


研究团队还利用之前被认为会造成健康影响的PFOA、PFOS的平均及最高浓度,研究了中国人群每天通过饮用水对PFAS的潜在暴露量。他们发现,与美国毒物和疾病登记署(ATSDR)2018年提出的每日PFOA可耐受摄入量3ppt的标准相比,多地的人群每日摄入量均超过此标准。这些城市的摄入量也超过了欧洲食品安全局(EFSA)2020年确定的PFOA、PFOS、PFHxS和PFNA每周总摄入量4.4ppt的新标准。


研究团队希望通过汇总目前公开发表的科学文献中关于我国饮用水中的PFAS监测数据,将其按城市进行统计分析,分别以均值和最大值与国际上典型的健康建议值或管控限值进行比较,从而对我国当前的污染现状有一个初步的认识。


“PFAS可以作为我国新污染物治理的重要抓手”


全球都需要应对含PFAS饮用水带来的风险。黄俊等人认为,为了确保饮用水得到适当的监测和处理,以消除可能有害的PFASs水平,我们需要执行标准。


2020年10月23日,欧盟理事会正式通过了一项饮用水指令,该指令规定,对人类饮用水使用的所有PFASs总量限制为500ppt,或对20个PFASs总量限制为100ppt。“如果得到欧洲议会的批准,这将成为世界上第一个饮用水中全PFASs总量的限制。”


黄俊等人在文章同时提到,相比之下,美国环境保护署(EPA)只制定了一项非强制执行的饮用水健康建议:PFOA和PFOS加在一起为70ppt。美国一些州设定的限制要更低,但大多数州也无法强制执行。此外,到目前为止,美国有六个州设置了强制执行的最大污染物水平(MCLs),分别为新泽西州、佛蒙特州、密歇根州、纽约州、新罕布什尔州和马萨诸塞州。


中国目前则在饮用水中还没有PFASs含量的相关指南。


值得一提的是,2019年2月,北京大学城市与环境学院教授胡建英在环境领域国际公认顶级期刊《Environment International》上发表了一项研究,题为“Relationship between perfluorooctanoate and perfluorooctane sulfonate blood concentrations in the general population and routine drinking water exposure”。论文显示,胡建英等人报道了中国几个主要城市的饮用水和人体血液样本中PFAA(全氟烷基酸,PFAS中的一类)污染的大规模调查。


胡建英等人的这项研究首次报道了饮用水中PFOA(全氟辛酸)浓度与普通人群血液中PFOA浓度之间存在显著相关性。他们估计,饮用水对中国的PFOA和 PFOS每日总摄入量相对贡献(RSCs))分别为23±3%和12.7±5.8%。


基于上述研究,胡建英等人首次提出中国PF0A和PFOS的健康建议值为85ppt和47ppt。


黄俊等人指出,其他亚洲国家、欧洲大多数国家以及非洲和南美洲的所有国家都缺乏类似的饮用水监测研究。例如,在欧洲,迄今为止的大多数研究主要集中在工业和废物处理场附近的热点地区,而一般人群的暴露程度在很大程度上仍是未知的。


他们还指出,确保安全饮用水的重担不能落在消费者身上。根据最近的一项研究,家用过滤器的效果差别很大,而且往往对短链PFASs更差。而随着长链化合物被逐步淘汰,PFASs在饮用水源中普遍变得更加丰富。同时,改用瓶装水也不是一个好办法,因为瓶装水也可能含有PFASs,有时含量非常高。


值得一提的是,中国也已经开始加强对PFASs在内的新型污染物的关注。《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》明确指出,在地表水环境监测中,要开展持久性有机污染物、抗生素和内分泌干扰物等新型污染物、水源涵养地、背景断面、质控比对等手工监测,对自动监测形成有益补充。


《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中也明确提出,在推动绿色发展,促进人与自然和谐共生部分,要“重视新污染物治理”。


上述业内专家对记者表示,“我个人认为,PFAS可以作为我国新污染物治理的重要抓手。”该专家提出以下几点建议:


第一,加强PFAS生产和使用清单调查,掌握我国PFAS的总体状况;


第二,加强PFAS典型生产使用设施废水等排放物的源监测,加强有机氟化工聚集区、饮用水水源地等重点区域PFAS污染状况的系统监测,弄清我国PFAS的污染现状。


第三,加强替代品技术研发,加强替代品环境友好性和技术经济性评估,鼓励安全替代与技术升级。


第四,加强PFAS环境风险管控相关研究,包括:PFAS分析方法与标准化、重点源排放标准、环境质量基准研究,PFAS回用与废水处理技术、污染场地评估与修复技术研究等。


第五,考虑编制中国PFAS环境管理战略与行动计划,针对长江经济带等重点区域开展PFAS风险管控示范。


文章来源: 读创

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