根据一项新研究,自贡、连云港、常熟等多个城市的饮用水中,含有较高浓度的PFAS(全氟和多氟烷基物质)。PFAS常用于涂层材料、灭火剂等产品的工业制造中,这类物质能在生物体内积累,可能对人体有毒性,但具体风险仍有待进一步研究。目前,PFAS并未被纳入我国饮用水的常规检测;如果以欧美标准作为对照,我国部分城市的PFAS人体摄入量很可能超标。研究者希望,能够尽快建立对PFAS的监测和管控。
PFAS是全氟烷基和多氟烷基物质的总称。这是一类人造化学物质,目前包括约5000种化合物。由于具有良好的热稳定和化学稳定性,并且疏水疏油,PFAS在过去几十年中被应用于各种工业制造,包括半导体、电子产品、防污涂料、泡沫灭火剂等产品。在众多的PFAS中,使用最广泛的是PFOS(全氟辛烷磺酸)和PFOA(全氟辛酸),前者曾是去污剂的重要成分,后者则被添加到不粘锅的涂层里。
但PFAS所具有的稳定性,也使得它们难以降解——不仅进入环境后能长期存在,还能通过饮食等途径进入生物体内,累积之后可能具有一定的毒性。PFAS因而引起了很多关注,PFOS和PFOA分别在2009年和2019年被纳入《斯德哥尔摩公约》,列为持久性有机污染物,需要被逐步禁止生产和使用。
然而,PFAS在世界多地的饮用水中仍有检出。最近30年,中国逐渐成为PFAS主要生产和使用的国家。
国内饮用水中的PFAS污染水平如何,是否有健康风险,这也成了备受关注的问题。在近日刊发于《欧洲环境科学》(Environmental Sciences Europe)的一篇文章中,研究团队给出了国内城市饮用水中PFAS含量的估计值。他们收集了2004~2020年间发表的30项研究,其中涵盖了国内66个城市的526份饮用水样本。
综合各种PFAS化合物之后,他们发现,自贡市的饮用水PFAS浓度最高,最低的则是新疆阿图什市。
目前,世界上许多国家——包括中国,并未将PFAS纳入饮用水的常规检测中。2019年,北京大学胡建英教授的团队曾发表过一项研究,他们根据饮用水与血液的PFAS含量之间的关系,给出了建议的浓度限值标准:PFOA在饮用水中的浓度不超过85纳克/升,PFOS在饮用水中的浓度不超过47纳克/升。
如果与这一建议值进行比较,自贡、连云港、九江三座城市的饮用水具有高健康风险,另外有24个城市属于中等风险。如果与美国佛蒙特州的标准对比,则有16个城市都属于高风险。
根据每个城市饮用水中的PFAS含量,研究者还计算了当地人每日的PFAS摄入量。自贡市的成年人,每千克体重每日可能摄入的PFOA为121.7纳克,可能摄入的PFOS为61.43纳克,居66座城市之首。
美国毒物与疾病登记署在2018年更新了PFAS的每日容许摄入量,其中每千克体重对应的PFOA摄入量为3纳克,PFOS摄入量为2纳克;根据欧洲食品安全局的标准,每日容许摄入的PFOA、PFOS、PFHxS和PFNA(另外两种PFAS)总量则不超过4.4纳克。相比之下,自贡、九江、连云港等11座城市,各年龄段人群每日每千克体重所摄入的PFOA都超了3纳克。
连云港、东莞、深圳等13个城市,成年人每日每千克体重所摄入的PFOS为1.27~61.44纳克,9个月到1岁的婴儿每日每千克体重摄入的PFOS为3.54~171.28纳克,超过了美国和欧洲的容许值。
先前有研究表明,人体血液中的PFOA含量和饮用水中的PFOA含量显著相关。除了饮用水之外,进食、呼吸也可能导致PFAS进入人体。
在动物和细胞实验中,PFAS对脂质代谢、甲状腺激素代谢、免疫反应、生殖发育等都有干扰。而在现实生活里,除了职业相关的人群外,大部分人接触到的PFAS剂量并没有实验动物那么高,PFAS对人体的影响仍在持续研究中。从目前的流行病学调查来看,PFAS进入人体,可能会引发这些状况——体内的氧化应激水平上升;线粒体脂肪酸氧化过程受干扰。
这个过程与人体能量的供给密切相关,干扰这一过程可能会引起低血糖、肌肉损伤、心肌病、代谢性酸中毒、肝功能障碍等问题;肾脏代谢和功能受影响。长期暴露于PFAS,可能会增加慢性肾脏病、肾结石的患病率,提高肾癌患者的死亡率。这可能与肾脏的功能有关,肾脏是PFAS在人体内的主要清除途径,一些PFAS会在这里富集。
我国东部、南部和西南部一些城市,饮用水中的PFAS浓度高于北方城市。
这些城市有较高的人口密度,而且氟化物的生产使用工业活动也较多。在自贡的一个氟化物制造工厂附近,饮用水中的PFAS浓度达到了3165纳克/升。除了工业排放之外,当地消防泡沫的使用、其他地区的PFAS迁移、前体物质的转换等,也是饮用水中PFAS的重要来源。为了减少饮用水中的PFAS含量,监测和管控非常重要。
一方面,中国目前尚无关于饮用水中PFAS含量的检测标准;而且,PFAS相关化合物的种类繁多,要进行全面的监测也颇具挑战。解决方法之一是选择具有代表性的化合物,将其纳入常规的饮用水检测,例如常见的PFOA和PFOS。2019年,北京大学的胡建英教授曾根据饮用水和血液中PFAS含量的关系,提出过PFOA和PFOS的限值标准;但标准的真正设定,还需要考虑更多的毒性数据和实际处理技术水平。
另一方面,目前的饮用水处理对于去除PFAS的效果微弱,处理工艺亟待改进。同时,改进工艺、提高PFAS在使用过程中的回收率,也能减少排放。工业界正在尝试设计PFAS的替代品。但考虑到代替品的使用效果、环境风险、生物毒性等潜在问题,代替品还需要有更优化的设计、更完善的监督方案,全面考量之后才能投入使用。
由于所用的数据来源不同,测量和分析的方法各异,这项研究的结果可能具有一定的差异。另外,PFAS对人体健康有什么影响,也需要更多更长期的分析。但基于目前的数据,研究者呼吁,需要对国内饮用水的PFAS浓度进行监测和风险评估,建立明确的检测标准,获得更全面的数据,以应对PFAS的潜在风险。