PFAs，全稱全氟和多氟烷烴化合物，有著難以破壞的碳-氟鍵（C-F鍵）。根據(jù)官能團(tuán)的不同，PFAs主要包括全氟烷基羧酸、全氟烷基磺酸、全氟烷基磷酸、多氟聚醚、氟調(diào)聚醇和全氟磺酰類等。因具有疏水疏油、耐高溫、可降低水表面張力等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于皮革、紡織、造紙、農(nóng)藥、防火材料、潤(rùn)滑劑、涂料、洗護(hù)用品等多種工農(nóng)業(yè)和民用領(lǐng)域。有報(bào)道認(rèn)為，工業(yè)生產(chǎn)或者使用的PFAS多達(dá)4700多種。其中，以全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）為代表的全氟烷基酸是最受關(guān)注的一類PFAS。

自 1990 年代以來(lái)許多國(guó)家就開(kāi)始關(guān)注對(duì) PFAS 及其對(duì)環(huán)境和人類健康的影響。研究多通過(guò)分析體內(nèi)PFAS暴露水平與健康效應(yīng)指標(biāo)關(guān)聯(lián)性來(lái)探究PFAS的危害，大部分研究結(jié)果能夠得出PFAS與健康效應(yīng)改變的關(guān)聯(lián)性，但尚未形成統(tǒng)一的結(jié)論，仍需進(jìn)一步研究。但在此之前，阻止或減少這類物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境是人類能做的最好的防范措施。因此2009年，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署將PFOS及其鹽類作為新增的永久性有機(jī)污染物（POPs）列入《斯德哥爾摩公約》。2019年，PFOA及其鹽類也作為POPs被列入《斯德哥爾摩公約》。盡管如此，還是不少PFAs獲得豁免，主要原因是目前沒(méi)有現(xiàn)成的化學(xué)替代品，使用 這些PFAs的好處超過(guò)了其慢性長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)。例如，PFAS 表面活性劑被添加到金屬電鍍液中，可以保護(hù)工人免受六價(jià)鉻蒸氣的傷害。

有研究顯示，遵守斯德哥爾摩公約的國(guó)家，其污水中的PFOS和PFOA濃度已經(jīng)顯著降低了。這當(dāng)然是個(gè)好消息，但隨著研究的深入，研究人員開(kāi)始意識(shí)到，對(duì)于污水中的PFAs，我們其實(shí)不僅要關(guān)心出水中的PFAs，污泥中的PFAs也值得關(guān)注。

圖. PFAs在人類活動(dòng)圈的循環(huán)路徑

緬因州的警鐘
在美國(guó)，不少污水廠通過(guò)污泥回用實(shí)現(xiàn)資源回收。2015年ES&T的一篇文章就呼吁要提高污泥回用的程度。

最近幾年，開(kāi)始有研究和報(bào)道指出在一些牛奶中測(cè)出了高濃度PFAs，原因是奶牛食用了被含有PFAs的污泥污染的干草和水。事后緬因州要求州環(huán)保部對(duì)農(nóng)用的污泥設(shè)定PFAs限值，但由于大部分污泥都超過(guò)了限制，導(dǎo)致該州的污水廠污泥的積滯。最近，緬因州甚至頒布法令，成為全世界第一個(gè)禁止使用含有PFAs產(chǎn)品的地區(qū)（2030年起生效）。

圖. 美國(guó)EPA給各種食物制定的PFAs限制

除了美國(guó)，其他國(guó)家有何應(yīng)對(duì)PFAs污染的舉措呢？今年3月，澳大利亞水協(xié)的三位專家發(fā)表了一篇題為《PFAS in Biosolids: A Review of International Regulations》，對(duì)目前世界多個(gè)國(guó)家對(duì)PFAs的管理進(jìn)行了綜述。下面我們來(lái)看看他們的統(tǒng)計(jì)概況。

被忽略的角落？

隨著各國(guó)政府和研究人員對(duì)PFAs認(rèn)識(shí)的加深，越來(lái)越多國(guó)家都注意到污水廠是許多PFAs的最終去向。如果不對(duì)污水處理廠的 PFAS 進(jìn)行針對(duì)性處理，這些化學(xué)物質(zhì)隨后會(huì)進(jìn)入回用水和污泥中，而目前沒(méi)有現(xiàn)成的技術(shù)可以去除生物固體中的PFAs。

了解PFAs的來(lái)源是解決污泥PFAs問(wèn)題的第一步。澳大利亞水協(xié)會(huì)的這篇文章首先對(duì)公布數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，總結(jié)了目前多種材料的PFAs含量概況，包括了化妝品、清潔劑、防曬霜和灰塵等含有PFAs。這些物質(zhì)通過(guò)下水道進(jìn)入污水廠，最終成為污泥的一部分。

表1. 部分材料中的 PFAS 濃度 (ng/g)

除此之外，這篇文章對(duì)目前全球關(guān)于污泥種的PFAs濃度的研究進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，顯示，數(shù)據(jù)顯示，截至 2020 年 9 月，這方面的研究數(shù)量?jī)H為40個(gè)。這說(shuō)明我們?nèi)蛩?duì)污泥PFAS 污染的理解還處于起步階段。

表2. 40項(xiàng)相關(guān)研究測(cè)出的PFAs濃度概況。研究論文中的PFAS 濃度通常以 ng/g 為單位，相當(dāng)于十億分之一 (ppb)。

其中，除了德國(guó)的幾個(gè)地方州外，歐洲還沒(méi)有一個(gè)國(guó)家專門針對(duì)農(nóng)用污泥的PFAS 濃度制定具體規(guī)則或限制（截至 2020 年 9 月）。丹麥、德國(guó)、荷蘭和瑞典等國(guó)在這方面的工作比較靠前，他們都有相關(guān)的土壤PFAs限值規(guī)定，但各國(guó)限值有較大差異。

在美加地區(qū)，這份報(bào)告也提到了緬因州的案例，這也是目前有對(duì)污水廠污泥的濃度有明確規(guī)定的州，他們根據(jù)地下水滲漏路徑制定了一下限值：

·全氟丁烷磺酸 (PFBS) 1.9 mg/kg，干重 (1,900 ng/g)；

·全氟辛烷磺酸 (PFOS) 0.0052 mg/kg，干重 (5.2 ng/g)；

·全氟辛酸 (PFOA) 0.0025 mg/kg，干重 (2.5 ng/g)。
報(bào)告也提到了中國(guó)的情況。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，中國(guó)大陸和香港的污水廠污泥的PFAs平均濃度在5.383 ng/g和7.304ng/g。他們指出雖然中國(guó)生態(tài)環(huán)境部已經(jīng)將PFOA納入“高污染高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)品名錄”，但還沒(méi)有專門針對(duì)污水廠污泥PFAs的處理指南。

在這篇綜述里，作者們發(fā)現(xiàn)了PFAs的濃度和一個(gè)城市或國(guó)家的經(jīng)濟(jì)水平存在正相關(guān)。對(duì)此，作者認(rèn)為這并不意味著發(fā)展中國(guó)家不存在PFAs問(wèn)題，只是這些國(guó)家還沒(méi)有足夠的污水處理廠來(lái)統(tǒng)一收集污水來(lái)處理，畢竟好多發(fā)展中國(guó)家連公共衛(wèi)生設(shè)施的問(wèn)題都來(lái)沒(méi)有解決。那么這些留在污泥中的PFAs會(huì)對(duì)社會(huì)造成什么影響呢？澳洲水協(xié)會(huì)的這篇報(bào)告也沒(méi)有給出具體的好辦法。但他們指出，焚燒或熱解工藝雖然能夠?qū)ξ勰噙M(jìn)行熱破壞，但實(shí)際操作存在各種困難，例如反應(yīng)過(guò)程可能釋放一些揮發(fā)性氟，或者不能完全破壞PFAs，還限制了對(duì)有機(jī)物質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)物的回收。另一方面，如果對(duì)污泥進(jìn)行熱裂，還要為此投資建設(shè)大量的基建設(shè)施，反應(yīng)后的殘留物管理也是一個(gè)未知數(shù)。
目前源頭減量還是解決PFAs問(wèn)題的最有效措施。顯然，在污泥中檢出PFAs，真不能怪污水廠，畢竟只要工業(yè)界繼續(xù)使用含有PFAs原料一天，污泥中的PFAs就會(huì)繼續(xù)存在下去。