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化學家在 20 世紀 30 年代發明了 PFAS,以使生活更輕鬆:不粘鍋、防水服裝、防油食品包裝和防汙地毯都因 PFAS 而成為可能。但近年來,越來越多的健康風險被發現與這些化學物質有關,這已變得越來越令人擔憂。
PFAS——全氟烷基和多氟烷基物質——現在被懷疑或已知會導致甲狀腺疾病、膽固醇升高、肝損傷和癌症,以及其他健康問題。
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它們可以在大多數美國人的血液和許多飲用水系統中被發現,這就是為什麼環境保護署在 2024 年 4 月最終確定了飲用水系統中六種 PFAS 的首個可執行的聯邦限值的原因。對於 PFOS、PFOA、PFHxS、PFNA 和 GenX,限值介於百萬分之四到十之間,這比一千個奧運會規模的游泳池中的一滴水還要少,這說明了這些化學物質的毒性。第六種型別 PFBS 是作為混合物進行監管的,使用的是所謂的危害指數。
達到這些新限值並非易事,而且成本高昂。還有另一個問題:雖然 PFAS 可以從水中過濾掉,但這些“永久化學物”很難被破壞。
我在聖母大學的團隊致力於解決與供水系統中的汙染物(包括 PFAS)相關的問題。我們探索從飲用水中去除 PFAS 以及處理 PFAS 廢物的新技術。以下是挑戰之大的簡要介紹,以及您可以如何在自己的飲用水中減少 PFAS 的方法
去除 PFAS 每年將耗資數十億美元
環保署每五年需要選擇 30 種公共飲用水系統中不受管制的汙染物進行監測。目前,這 30 種汙染物中的 29 種是 PFAS。這些測試讓人瞭解 PFAS 在供水系統中有多麼普遍以及在哪裡出現。
環保署已從美國 154,000 個公共飲用水系統中的約 3,800 個系統中採集了超過 22,500 個樣本。在其測試的供水系統中,有 22% 的系統至少發現了一種新監管的 PFAS,約 16% 的系統超過了新標準。在環保署迄今為止進行的測試中,東海岸各州超過新標準的 PFAS 水平系統百分比最高。

The Conversation, Kyle Doudrick, CC-BY-ND; 來源:EPA https://www.epa.gov/dwucmr; 最初使用 Datawrapper 建立
根據環保署的新規定,公共供水系統必須在 2027 年之前完成 PFAS 監測並提供公開資料。如果他們發現 PFAS 濃度超過新限值,那麼他們必須在 2029 年之前安裝處理系統。
這將花費公共供水系統多少錢,以及最終將花費其客戶多少錢,目前仍然是一個很大的未知數,但這不會便宜。
環保署估計,全國公共飲用水系統遵守新規的成本約為每年 15 億美元。但其他估計表明,測試和清理 PFAS 汙染的總成本將更高。美國自來水廠協會估計,僅 PFOS 和 PFOA 的成本就超過每年 38 億美元。

The Conversation, CC-BY-ND; 來源:環保署 https://www.epa.gov/dwucmr/occurrence-data-unregulated-contaminant-monitoring-rule, Kyle Doudrick; 最初使用 Datawrapper 建立
有超過 5,000 種化學物質被認為是 PFAS,但只有少數幾種研究了其毒性,甚至更少幾種在飲用水中進行了測試。美國地質調查局估計,幾乎一半的自來水都受到 PFAS 汙染。
一些用於測試和清理的資金將來自聯邦政府。其他資金將來自 PFAS 的主要製造商 3M 和杜邦。3M 在一項和解協議中同意支付105 億美元至 125 億美元,以幫助公共供水系統報銷部分 PFAS 測試和處理費用。但公共供水系統仍將承擔額外費用,這些費用將轉嫁給居民。
下一個問題:處置“永久化學物”
另一個大問題是如何處置過濾掉的 PFAS。
正在考慮垃圾填埋場,但這只是將問題推給了下一代。PFAS 被稱為“永久化學物”是有原因的——它們非常耐用,不會自然分解,因此很難破壞。
研究表明,PFAS 可以透過高能技術分解。但這會帶來高昂的成本。焚燒爐必須達到1,800 華氏度(1,000 攝氏度)以上才能破壞 PFAS,並且產生潛在有害副產品的可能性尚未得到充分理解。其他建議的技術,例如超臨界水氧化或等離子體反應器,也存在同樣的缺點。
那麼誰負責管理 PFAS 廢物呢?最終,責任可能落在公共飲用水系統身上。
環保署於 2024 年 4 月 19 日將 PFOA 和 PFOS 指定為超級基金地位的合格汙染物,這意味著應對這些化學物質汙染場地負責的公司可能被要求支付清理費用。然而,環保署表示,它不打算追究廢水處理廠或公共垃圾填埋場的責任。
保護您家免受 PFAS 侵害的步驟
您的第一反應可能是使用瓶裝水來避免 PFAS 暴露,但最近的一項研究發現,即使是瓶裝水也可能含有這些化學物質。瓶裝水由不同的聯邦機構食品和藥物管理局監管,該機構沒有 PFAS 標準。
您最好的選擇是依賴處理廠將要使用的相同技術
活性炭類似於木炭。像海綿一樣,它可以捕獲 PFAS,將其從水中去除。這與冰箱過濾器和一些水壺過濾器(如 Brita 或 PUR)中的技術相同。請注意,許多冰箱製造商的過濾器未透過 PFAS 認證,因此不要認為它們會將 PFAS 去除到安全水平。
離子交換樹脂與許多家用軟水器中的技術相同。與活性炭一樣,它可以從水中捕獲 PFAS,您可以在許多水壺過濾器產品中找到這項技術。如果您選擇全屋處理系統(管道工可以將其連線到水進入房屋的地方),離子交換樹脂可能是最佳選擇。但這很昂貴。
反滲透是一種膜技術,只允許水和選定的化合物透過膜,而 PFAS 則被阻擋。這通常安裝在廚房水槽處,並且已被發現非常有效地去除水中大部分 PFAS。它不適用於全屋處理,但它也可能去除許多其他汙染物。
如果您擁有私人水井而不是公共飲用水系統,這並不意味著您可以免受 PFAS 暴露。威斯康星州自然資源部估計,該州71% 的淺層私人水井都存在一定程度的 PFAS 汙染。使用經過認證的實驗室測試井水中的 PFAS 可能會花費 300-600 美元/樣本,這一成本障礙將使許多私人井所有者矇在鼓裡。
對於所有處理方案,請確保您選擇的裝置已透過信譽良好的測試機構的 PFAS 認證,並遵循建議的維護和過濾器更換時間表。不幸的是,目前沒有安全的方法來處置過濾器,因此它們被扔進了垃圾桶。沒有一種處理方案是完美的,也沒有一種方案可能將所有 PFAS 都去除到安全水平以下,但總比沒有處理好。
本文最初發表於 The Conversation。閱讀原文。
