我国PFASs环境管理现状及其污染防治建议

2024-11-02 00:00:00朱丹王广文张钊张思远
科技创新与应用 2024年31期

摘 要:因全氟及多氟烷基化合物(PFASs)在环境中具有持久性、生物蓄积性、高毒性和长距离迁移等特性,由其带来的环境与健康风险一直是人们关注的热点。该文对近年来我国地表水、地下水、饮用水、土壤和大气环境中PFASs分布情况进行总结,分析PFASs在各环境介质中的污染水平、组成特点和分布特征,对我国PFASs相关管控政策进行系统梳理,并在此基础上,提出建立PFASs清单、加快替代物应用示范、强化科技支撑和推进技术培训与宣传的PFASs污染防治建议。该文旨在为我国PFASs等新污染物的有效监管提供一定的技术支撑,为推进PFASs在环境中迁移转化、风险评估、暴露研究、毒性机理等相关研究提供技术参考。

关键词:全氟及多氟烷基化合物;环境管理政策;分布特征;防治建议;区域环境

中图分类号:X592 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2024)31-0145-04

Abstract: Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) have been the focus of attention due to their persistence, bioaccumulation, high toxicity and long-distance migration in the environment. This paper summarizes the distribution of PFASs in surface water, groundwater, drinking water, soil and atmospheric environment in China in recent years, analyzes the pollution level, composition and distribution characteristics of PFASs in various environmental media and systematically reviews the PFASs related control policies in China. Based on the above research, we put forward the prevention and control suggestions for PFASs pollution in China, including establishing PFASs list, accelerating the application demonstration of alternatives, strengthening sci-tech support aa96wgyZ1c9w4T/RAbZdDcA==nd promoting technical training and dissemination. This paper aims to provide some technical support for the effective supervision of PFASs in China, and provide technical reference for promoting the migration and transformation, risk assessment, exposure research, toxicity mechanism and other related studies of PFASs in the environment.

Keywords: PFASs; environmental management policy; distribution characteristics; prevention proposal; regional environment

全氟及多氟烷基化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)是指碳链中与碳原子连接的氢原子部分或全部被氟原子取代的一类人工合成有机化合物。由于C-F键具有极强的化学键能,使PFASs具有较高的稳定性,并且能够抗强酸强碱、耐高温、耐氧化。因此,PFASs被广泛地应用于消防泡沫、纺织、电镀、皮革、农药、电子产品、采矿、采油、航空和食品包装材料等各类工业、农业生产及生活领域[1-2]。由于 PFASs的多种毒性效应,其暴露所引发的生态环境风险和人体健康风险已引起人们的高度关注。

基于此,本文对近年来我国区域环境中PFASs分布情况进行了总结,分析了PFASs在各环境介质中的污染水平、组成特点和分布特征,对我国PFASs相关管控政策进行了系统梳理,并在此基础上,提出了我国PFASs污染防治建议。旨在为我国PFASs等新污染物的有效监管提供一定的技术支撑,为推进PFASs在环境中迁移转化、风险评估、暴露研究、毒性机理等相关研究提供技术参考。

1 我国区域环境中PFASs赋存情况

由于PFASs的长期生产和广泛应用,使其在环境中不断积累,致使环境中能够普遍检测到有PFASs。有研究对我国长江流域、黄河流域、海河流域等中PFOS(全氟辛基磺酸)的赋存情况进行了调查,结果表明在长江流域中PFOS的平均浓度最高,为22 ng/L,在松花江流域中PFOS的平均浓度最低,小于1 ng/L,通过运用物种敏感度分析得出PFOS的急性预测无效应浓度是0.96 mg/L,PFOS的慢性预测无效应浓度是0.001 2 mg/L[3];在一项对江西省88处地下水中PFASs的调查结果显示总的PFASs浓度为1.27~381 ng/L,主要的PFASs为短链的全氟丁酸、全氟戊酸和全氟丁基磺酸,这些PFASs已被用作传统PFOA(全氟辛酸)和PFOS的替代品,人体健康风险评估结果表明短链的PFASs人体每日摄入量高于PFOA,与PFOS相当[4];另一项研究采集了我国31个省级行政区域内的79个城市饮用水样品,结果显示我国饮用水中总的PFASs浓度范围为4.49~174.93 ng/L,主要成分为全氟丁酸,其次为PFOA、全氟壬酸和PFOS,在地理分布上,总的 PFASs浓度顺序为西南地区大于东部沿海地区大于华中地区大于西北地区大于东北地区[5];除此之外,有研究调查了我国华东地区2011—2021年间农业土壤中PFASs分布情况,结果表明大部分PFASs均有检出,浓度范围在17.6~1 950 pg·g-1,PFOS浓度在这10年间减少了28.2%,这也进一步说明了我国实施斯德哥尔摩公约及相关管控和淘汰政策对于控制农业土壤中PFOS污染是有效的[6];Wang等[7]对我国主要城市中氟化工产业园、纺织厂、垃圾填埋场和污水处理厂等点源、城市区域和农村区域大气环境中PFASs分布情况进行了研究,结果表明离子型PFASs的平均浓度为189.4±338.6 pg/m3,中性PFASs平均浓度为399.3±299.5 pg/m3,在工业源附近空气中主要的离子型PFASs为PFOA、七氟丁酸和全氟癸酸,并且发现我国北方城市空气中离子型PFASs浓度要比南方城市中离子型PFASs浓度高,中性PFASs正好相反,这主要是由于我国南北方工业排放强度和气象条件不同,致使北方空气中悬浮颗粒物浓度高于南方,而由于离子型PFASs更易于吸附在颗粒物上,导致了我国北方城市空气中离子型PFASs浓度较高。

2 我国主要PFASs环境管理政策

“十一五”期间,PFOS/PFOSF被列入斯德哥尔摩公约新管控的持久性有机污染物,各国均开始对PFOS/PFOSF进行管控,其中最重要的管控措施之一就是禁止较高浓度的PFOS/PFOSF在国际贸易中的进出口,我国商检系统建立了针对主要进出口商品中PFOS含量检测的行业标准,涉及氟化工产品、灭火剂、轻工产品等。

“十二五”期间,斯德哥尔摩公约新增列9种持久性有机污染物对我国生效,我国制定了《全国主要行业持久性有机污染物污染防治“十二五”规划》和《工业清洁生产推行“十二五”规划》,开始研究制订PFOS/PFOSF的削减和淘汰战略。PFOS/PFOSF被列入《产业结构调整指导目录(2011年本)》《中国严格限制进出口的有毒化学品目录》《重点环境管理危险化学品目录》和《危险化学品目录》。

“十三五”期间,我国加大了对PFOS/PFOSF的管控力度,发布了《〈关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约〉国家实施计划》,明确了PFOS/PFOSF的具体消减和淘汰措施。同时,PFOS/PFOSF的特定豁免用途已到期限,各部委进一步加大了对PFOS/PFOSF的消减力度,PFOS/PFOSF再次被列入了《产业结构调整指导目录》,PFOS/PFOSF的替代品和替代技术、可接受用途的生产装置、相关产品分别被列为鼓励类、限制类和淘汰类。

“十四五”期间,我国制定了《新污染物治理行动方案》,发布了重点管控新污染物清单,PFOS/PFOSF、PFOA和全氟己基磺酸及其盐类被列入首批重点管控新污染物清单,并制定了GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》,PFOS作为监测指标被列入其中,我国开启了全面治理PFOS/PFOSF的新篇章。

我国PFOS/PFOSF管理政策制定情况如图1所示。

3 我国PFASs污染防治建议

3.1 建立PFASs清单,有效管控PFASs环境风险

应以我国新污染物治理、化学物质统计调查为契机,发挥相关单位的主体责任,建立PFASs生产和使用清单,加强清单中PFASs的监督和执法力度,强化相关单位落实PFASs管理制度,动态掌握PFASs库存和使用信息,监控PFASs贮存数量和流向以防止PFASs非法经营和流通,系统控制其转移和污染扩散,有效降低PFASs的人体暴露、泄漏和污染环境风险。

3.2 加快替代物应用示范,源头减少PFASs污染

替代作为防止PFASs污染最为核心的手段,其技术经济性和环境友好性至关重要。应加强替代技术评估,避免盲目替代,在替代物大规模推广应用之前确认其功能指标和安全性能,无疑是降低替代可能带来的环境风险和健康风险所必须采取的措施。因此,建议编制PFASs类替代品环境友好性评估方法标准,在新化学物质登记和农药产品登记等审核过程中对属于PFASs替代品范畴的物质和产品要求对环境友好性进行评估,筛选既经济有效同时又环境友好的替代品,源头减少PFASs污染。

3.3 强化科技支撑,提高PFASs治理能力

在替代物方面,通过国家主要科技计划加强对氟化学基础理论和应用技术的研究,鼓励产学研合作以及企业自主创新对PFASs类替代技术的研发攻关,推进研制具有自主知识产权的替代品,并结合国内实际情况,对替代物和替代技术进行技术经济性和环境友好性评估,开展企业应用示范,在此基础上编制替代技术指南。在健康与风险评价方面,应以有效防范PFASs环境与健康风险为核心,构建PFASs的风险评价与控制技术体系,建立完善风险评价方法学,建立PFASs环境浓度与环境和健康的毒性效应关系,加大PFASs长期低水平暴露对健康的影响研究,提升对PFASs的环境和健康风险防范能力。

3.4 推进技术培训和宣传,提升PFASs管理意识

通过行业协会组织培训,向使用者传播关于工艺、产品和制品中PFASs类的更多知识,避免采购含PFASs的制剂用于生产过程中;提高公众关于PFASs类物质危害的认知,鼓励绿色消费,不购买含有PFASs的产品,从而消除市场对于PFASs类的需求;对国家和地方相关管理人员以及相关企业负责人,开展PFASs环境管理意识和技能的宣传与培训,提升PFASs管理意识,加强其对PFASs执法、监督和管理能力。

4 结论

本文从保障人民群众健康角度出发,对我国地表水、地下水、饮用水、土壤和大气环境中PFASs污染水平、组成特点和分布特征进行了全面分析,发现PFASs普遍存在于环境中,浓度在纳克级。为更好地管控PFASs,减少其环境风险,本文还从国家部门规章、国家和行业管控标准、国家和行业检测标准等方面系统梳理了我国PFASs相关管控政策,并基于PFASs管控现状,提出应建立PFASs清单、加快替代物应用示范、强化科技支撑和推进技术培训与宣传的污染防治建议,以此推动我国PFASs等新污染物治理进程,切实保障生态环境安全和人民群众健康,为推进美丽中国建设提供强有力的技术支撑。

参考文献:

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[2] GL?譈GE J, SCHERINGER M, COUSINS I T, et al. An overview of the uses of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS)[J].Environmental Science Processes & Impacts,2020,22(12):2345-2373.

[3] LI Q, WANG P, HU B, et al. Perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctanesulfonic acid (PFOS) in surface water of China: National exposure distributions and probabilistic risk assessment[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2021,81:470-481.

[4] WANG Q, SONG X, WEI C, et al. Distribution, source identification and health risk assessment of PFASs in groundwater from Jiangxi Province, China[J].Chemosphere, 2022,291:132946.

[5] LI Y, LI J, ZHANG L, et al. Perfluoroalkyl acids in drinking water of China in 2017: distribution characteristics, influencing factors and potential risks[J].Environment international, 2019,123:87-95.

[6] CHENG Y, AN Q, QI H, et al. Temporal Trends of Legacy and Emerging PFASs from 2011 to 2021 in Agricultural Soils of Eastern China: Impacts of the Stockholm Convention[J]. Environmental Science & Technology, 2023.

[7] WANG Q, RUAN Y, LIN H, et al. Review on perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances(PFASs) in the Chinese atmospheric environment[J].Science of the Total Environment, 2020,737:139804.