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進入水源的PFAS會對飲用水產生什么樣的影響？
PFAS在全球水循環中持續存在，并在飲用水源中早已檢測到。復旦大學公共衛生學院于2020年發表研究，對以黃浦江上游、長江口為水源地（含PFAS污染物）的兩大水源水及其不同制水工藝水廠的出廠水進行檢測，發現經過常規+深度工藝處理后水廠并沒有100%去除PFAS，上海市飲用水中仍舊存在一定程度的PFAS污染。而且也有研究調查到在美國銷售的101種獨特標記瓶裝水產品中檢測出PFAS，濃度為0.17–18.87 ng/L。
飲用水處理廠常規工藝對PFAS的去除效率低下，因此飲用水中的PFAS可能會對人體健康安全構成一定的風險。
研究發現飲用水和血液中PFOA的濃度有顯著的相關性。有研究調查顯示2015年中國阜新氟化工業園區附近居民血清樣本以及阜新市公共供水體系飲用水樣本中均檢測到污染物PFOA。與阜新在2009年報道的結果相比，PFOA在血清和飲用水樣本污染水平升高，在6年間有近3倍的增長。該研究估算得出阜新居民的PFOA日攝入量的35%來自于公共供水體系飲用水中的PFOA。
2019年2月，北京大學城市與環境學院胡建英教授發表研究，估算出中國飲用水中PFOA和PFOS的相對來源貢獻(RSCs)占人體日攝入量的23%±3%和12.7±5.8%，并首次提出中國健康建議值PFOA 85 ng/L和PFOS 47 ng/L。
除此之外，有研究發現飲用水在管道輸送過程中，PFAS會和PAEs（鄰苯二甲酸酯）共同促進了潛在人類致病菌(HPB)的生長，從而增加了居民得病的風險。
清華大學研究團隊于2021年發表研究，通過對收集的全國飲用水中的PFAS數據并進行統計學分析，結果表明受工業污染嚴重的華東和西南地區飲用水中PFAS濃度比其他地區高。
中國飲用水中PFASs的分布（圖片來源于Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) in Chinese drinking water: risk assessment and geographical distribution）
文章估算，超過20%的被研究城市（可能影響9850萬人）的飲用水PFOS水平超過國際限制標準，因此需要我們提升關注度并提出相應的解決對策。
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如何去除水中PFAS？
面對PFAS這樣的痕量污染物，水廠常規工藝去除效率低，而去除效率高的方法需消耗大量成本，不適宜大規模的運行。
根據中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所在2022年發表的文章 ，他們調查了全國37個采用常規處理工藝(混凝、沉淀、過濾、消毒) 水廠對11種PFAS去除率為-29.5%～100%,ΣPFAS的平均去除率為14.4%，去除率如下圖。
常規處理對PFAS的去除率
常規處理工藝對PFAS的總體處理效果有一定的局限性，因此目前國內外都在探索能夠有效去除水中PFAS的方法。
1
物理法操作簡單且效率較高，主要有吸附法和膜過濾法。
活性炭是使用最為廣泛的一類吸附劑。早在2005年，3M公司就利用顆粒活性炭(GAC)去除水中質量濃度高達2 mg/L的PFOA,去除率可達到99 %。
膜過濾對水中分子有效直徑約為1 nm的PFASs去除有顯著效果，因此反滲透（RO）和納濾法（NF）應用較多。有學者利用商用的反滲透膜截留半導體工業廢水中的PFOS,發現在0.5～1 500 mg/L的濃度范圍內PFOS截留率均可達99%以上,且截留效率不受膜表面電位的影響。目前多份文獻研究表明通過納濾法可以截留水樣中90%以上的PFOS。
2
用于降解PFAS較為可行的化學方法主要有氧化法和還原法。
多數方法處在研究階段，在水處理中實際應用的話操作復雜且成本較高。氧化法包括超聲波輻照法、光化學氧化處理法和電化學氧化處理法；還原法有光還原技術、零價鐵還原技術和維生素B12催化還原技術等。
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如何應對PFAS帶來的影響？
既然目前能夠去除PFAS的方法成本較高且較為復雜，因此限制PFAS進入環境水體和飲用水的方式就必須從源頭抓起，由末端治理轉向源頭防治。近年來，全球范圍內開始以頻繁的立法和監管趨勢為主，中國、美國、英國等已經相繼頒發或擬定環保法規，目的皆為限制使用PFAS。
美國
美國環境保護署（EPA）加快了解決美國PFAS危機的研究進度和行動步伐。2023年2月，EPA宣布從政府拿到了20億美元，用于解決全國飲用水中出現的新興污染物，如PFAS等。2023年3月，EPA提議立法確定6種已知存在于飲用水中PFAS的濃度標準。
加拿大
2023 年 2 月 7 日，加拿大衛生部發布咨詢文件，擬制訂飲用水中全氟和多氟烷基物質（PFAS）總量為30ng/L。
歐盟
2023 年 2 月 9 日，歐洲化學品管理局（ECHA）發布全氟和多氟烷基物質（PFAS）限制提案。
中國
2019年3月11日，中國生態環境部發布《關于禁止生產、流通、使用和進出口林丹等持久性有機污染物的公告》中規定在物質和產品中不得使用PFOS及其鹽類。GB 9685-2016《食品接觸材料及制品用添加劑使用標準》對紙盒類、塑料類和不粘鍋涂層等部分材料中的PFOA和PFOS進行了管控。在食品安全國家標準（GB 31604.35-2016）中，對食品接觸材料及制品PFOS和PFOA的測定做出了具體規定，檢出限為1.0 ng/g，定量限為2.0 ng/g。
2022年12月29日中國生態環境部發布了《重點管控新污染物清單（2023年版）》并自2023年3月1日開始實施，清單包含多種重點管控新污染物，包括PFOS類和PFOA類。
《重點管控新污染物清單（2023年版）》中 PFAS 相關要求
隨著全球監管政策和法規的頒布，對使用PFAS的制造業形成了很大的沖擊。以3M為例，比利時的佛蘭德斯地方政府強制停止了3M工廠生產PFAS,因為政府從土壤以及附近居民的血液內檢測出相當高濃度的PFAS。這家工廠生產的是一種氟類惰性液體（PFAS的一種，注冊商標“氟化液”），主要應用于半導體芯片行業。3M公司還宣布將停止生產PFAS的最后期限定為2025年。然而一旦半導體的生產受限，那汽車制造、手機生產、通信系統和照明應用產業都會受到關聯影響。
未來展望
相信在不遠的未來，將有越來越多監管、禁用PFAS的法規出臺，制造業企業們應該早早做好準備，尋找可以有效替代PFAS的環保材料。另一方面，對于水廠，特別是所在地區有氟化工廠和皮革、紡織和造紙等使用PFAS的情況，PFAS可能作為重要的特征污染物，需要加強對水源PFAS的關注和重視，做好檢測技術和去除技術的能力儲備，未雨綢繆，并提升水處理工藝來降低PFAS的潛在危害。
參考文獻:
[1] HUANG X, WEI X, LIU H, et al. Occurrence of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in municipal solid waste landfill leachates from western China [J]. Environ Sci Pollut Res Int, 2022, 29(46):·69588-98.
[2] CHOW S J, OJEDA N, JACANGELO J G, et al. Detection of ultrashort-chain and other per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in U.S. bottled water [J]. Water Res, 2021, 201:·117292.
[3] YIN H, CHEN R, WANG H, et al. Co-occurrence of phthalate esters and perfluoroalkyl substances affected bacterial community and pathogenic bacteria growth in rural drinking water distribution systems [J]. Sci Total Environ, 2023, 856(Pt 1):·158943.
[4] 郭睿,張超杰,周琪.水環境中全氟化合物的去除技術研究綜述[J].凈水技術,2016,35(06):18-24.
