这种致癌毒物一旦造出来几乎永生不灭,你家就有

作者: 七君

来源: 美国化学学会

发布日期: 2019-07-15

PFAS是一种人工合成的化学物质,具有极强的稳定性,几乎不会在自然界中分解,因此被称为“永生的分子”。这些化学物质与癌症和免疫力下降有关,并且广泛存在于日常用品中,如不粘锅、防水衣物和化妆品。PFAS在人体内积累,半衰期长达数年,且难以从环境中去除。尽管有研究显示PFAS对人体健康有害,但目前尚无完全有效的去除技术。

大家对白色污染的危害早已耳熟能详,但是有一类日常生活中的化学品的危害,却并未得到人们的重视。这种化学品,一旦生产出来便无法在自然界中分解,因此被美国化学学会称为“永生的分子”。而这类化学物质,被发现与癌症以及免疫力下降有关,而且存在于你我的家中。

一切始于曼哈顿计划。40年代,美国政府正在紧锣密鼓地进行与前苏联备战有关的科研活动。在铀同位素分离研究中,一位叫做Joseph H. Simons的化学家将黄绿色的有毒气体氟气通过了一个碳弧。就这样,他创造出了几乎无法被破坏的碳-氟键(C-F键),化学品PFAS(全氟/多氟烷基化合物)就这样诞生了。不久后,跨国公司3M买下了Simons的专利,并聘用了曼哈顿计划的科学家进行进一步的研究。

PFAS是自然界不存在的人造物。目前世界上有3千-5千种PFAS,它们有时也被称为PFC、FC,或者碳氟化合物。在这些PFAS中,受到最多研究的是PFOS(全氟辛烷磺酸,3M家的Scotchgard曾经的主要成分,用于为家具,地毯和织物防水)、PFOA(全氟辛酸,特氟龙不粘锅的主要材料),还有PFBS(全氟丁烷磺酸,Scotchgard的新配方)。

从50年代起,3M公司就开始用PFAS制造Scotchgard,后来它把PFAS卖给制造特氟龙、防油食品包装、防火泡沫或是户外用品的公司。PFAS的商业价值在于这类化合物的独特化学性质。PFAS拥有世界上最难破坏的单键——C-F键,但这同时也让它们成为最难去除的物质,理论上需要1000摄氏度以上的高温才能使C-F键断裂,因此PFAS不会在自然界分解,一旦进入环境,就会永远存在。

克拉克森大学的化学家Selma Mededovic Thagard表示:“C-F键哪怕在等离子体里也会继续存在。”这就是为什么,PFAS被美国化学学会称为“永生的分子”(forever chemical)。早有研究发现,大多数人体内都存在PFAS,它们还会在人体内不断累积,要等它们被人体排出,则可能需要数年。

根据美国疾病控制与预防中心下属毒性物质及疾病登记署(ATDSR)的报告,PFOS在人体内的半衰期为5.4年,也就是要等5.4年,人体内才有一半的PFOS消失;而PFOA的半衰期为8年,PFBS则为30天;妊娠和分娩可以加速人体排出PFAS,但这是因为PFAS被转移到了胎儿或婴儿体内。

美国疾病控制与预防中心(CDC)的一份852页的报告指出,PFAS与免疫反应下降有关。这份报告还详细描述了PFAS毒性的生物机制——PFAS阻止细胞相互沟通。细胞间的沟通受阻会发生什么事?有不少研究发现,PFAS(包括PFOA和PFOS)不仅与免疫力下降,还有癌症相关。PFAS的致癌机制就是通过阻碍细胞间的通讯实现的。一旦细胞间无法正常联络,免疫活动就无法奏效,因为免疫细胞无法识别哪些是肿瘤。

正是这些研究,推动3M的本部所在地——明尼苏达州的卫生部门对3M公司开展了司法行动。明尼苏达州检察长Lori Swanson多年来一直在筹备控告3M公司的案子,她调查了3M公司的内部文件和公共卫生数据。2017年11月,她指出,3M在明州科蒂奇格罗夫市(Cottage Grove)的工厂附近的一些癌症发病率上升,其中包括前列腺癌、膀胱癌、乳腺癌,还有一些主要影响儿童的癌症。

2010年,中国疾病预防控制中心的研究者对来自中国12省的1237位哺乳期妇女的母乳进行了检验,发现PFOS和PFOA是母乳样品中最常见的PFAS,而PFOS和PFOA的含量均值均为46皮克/毫升。该研究还发现,上海母亲的母乳受污染情况高于全国平均水平,上海附近乡镇地区母乳的PFOA浓度达到了814皮克/毫升,上海市区达到了616皮克/毫升。

世界各地的地表和地下水中都检测到了PFAS。布朗大学的环境工程学研究者Jennifer Guelfo指出,世界各地饮用水中PFAS的主要来源是水性成膜泡沫,其主要来源是广泛用于机场和军事基地的灭火剂和防火泡沫。此外,许多日用消费品也含有PFAS,比如化妆品、快餐包装,还有便利贴。它们被丢弃后,里面含有的PFAS就会进入环境,并永远存在。

美国化学学会介绍,目前,PFAS的处理方法极为有限,逆渗透、离子交换树脂、活性碳颗粒是水处理工具包中少数能起作用的方法。一些污水处理厂正在尝试利用上述方法过滤PFAS。美国北卡罗来纳州的Sweeney Water Treatment Plant污水处理厂正在开展一个利用活性碳过滤PFAS的项目。

不过,不管是树脂还是活性碳都不能过滤短链PFAS。

Sweeney Water Treatment Plant污水处理厂的运营方,Cape Fear Public Utility Authority的总工程师Carel Vandermeyden无奈地表示:“现在没有100%去除PFAS的技术。”另外,使用后的树脂和活性碳都需要进行特殊处理以免污染环境。

所谓的特殊处理,也就是理论上能够让PFAS永远消失的方法,那就是在1千摄氏度以上的高温里焚烧,通过矿化作用(mineralization)使其分解。

2001年,密歇根州立大学的动物学家John Giesy和同事的研究发现,不少远离人类的野生动物,如北极熊、王鲑、白头海雕的体内都发现了PFOS。

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