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全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)

来源:净水技术

近年来,全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)化学品因其可能污染水、空气、土壤和其他自然资源而日益成为环境问题。顾名思义,这些化学物质存在于许多日常用品中,如不粘炊具、地毯、衣物处理、消防泡沫和食品包装,不仅会进入环境,还会在生物体中积累。这意味着我们可能会通过饮食接触到它们,甚至只是在使用这些材料的区域附近。




什么是 PFAS ?

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PFAS,也称为全氟烷基和多氟烷基物质,是自 20 世纪 50 年代以来用于各种工业制造过程的人造化学品。它们通常被称为“**性化学物质”,因为它们需要数百年才能分解,而且在土壤或水中不容易分解。在我们的环境中发现了这些化学物质,包括饮水源、河流和湖泊、土壤和沉积物。

由于 PFAS 化学物质在环境中的持久性和流动性,摄入后对人类和动物都有毒性。因此,目前正在进行研究,以确定我们对这些化学物质的接触程度,并找到减少我们与它们接触的方法。

水和环境中的 PFAS

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PFAS 通过各种渠道进入我们的水源。最常见的是通过工业废水污水处理厂排放。废水处理通常不足以去除所有 PFAS 化学物质,因此排入河流和溪流的大部分废水都含有这些化学物质。PFAS 也可以通过其他方式进入供水系统。工业工厂经常使用 PFAS 化学品进行各种过程,这些过程可能会将这些物质释放到当地水道中。即使是日常用品,如不粘炊具或清洁用品,也可能含有 PFAS 污染物,如果倾倒在水槽或其他排水沟中,它们也可以进入水源。PFAS 还通过垃圾填埋场和污水处理厂渗入环境。多年来,工业向我们的环境中释放的过量污染物对周围生态系统和人类的健康构成了严重风险。

除了水污染,PFAS 还可以通过空气污染进入环境。当这些化学物质用于灭火泡沫或工业过程时,它们可以进入大气,最终沉积在地面或水源中。一旦它们出现在环境中,它们就可以坚持并积累。

目前已经开展的对水和环境中 PFAS 污染的存在和流行情况的几项研究发现,PFAS 存在于全球各地的水源中,在使用 PFAS 的工业设施附近发现了高水平的污染。

欧洲 Forever Project 项目最近发布了一张新地图,显示了欧洲 PFAS 的范围。调查显示,PFAS 化学品污染了整个欧洲大陆的 17000 多个地点。另有 22000 个场地被认为是由于目前或过去的工业活动而受到污染。

饮用水中的 PFAS :

最新发现是什么?

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PFAS 在饮用水源中的分布比以前想象的要广泛。美国环境工作组(EWG)进行的一项全国性研究发现,在全美有 43 个州的自来水中存在 PFAS,估计有 1.1 亿美国人受到影响。在密歇根州、新泽西州、北卡罗来纳州、阿拉巴马州和加利福尼亚州的样本中发现了较高水平的 PFAS。英国广播公司与格林威治大学和曼彻斯特大都会大学合作,从英国的一些地点采集了 45 份自来水样本。大约 25 个样本含有 PFAS,其中 4 个样本的 PFAS 水平超过了 10 纳克/升,这意味着必须咨询当地医疗专业人员,并对其水平进行监测。几乎一半的样本超过了欧洲食品标准局 2.2 纳克/升的容许限量。

研究表明,PFAS 暴露与多种健康问题有关,包括甲状腺疾病、肝损伤、免疫力减弱,甚至癌症。PFAS 暴露的不良影响可能因暴露水平和持续时间、PFAS 类型和个体易感性而异。然而,即使是低水平的 PFAS 暴露也可能是有害的。

美国疾病控制与预防中心进行的一项研究发现,在美国 98% 的受试者的血液样本中存在 PFAS。仅这项研究就显示了 PFAS 的广泛暴露范围和潜在危险。

PFAS 暴露在某些职业中更为常见,包括消防员,因为 PFAS 存在于消防泡沫中,可导致吸入和皮肤暴露。美国国家医学图书馆的一项研究发现,消防员血液中的 PFAS 水平高于普通人群。较高的暴露水平加剧了人们对 PFAS 对个人和环境的长期影响的担忧。

埃克塞特大学 2018 年进行的一项研究发现,PFAS 暴露与男性精子质量和活动能力下降之间存在联系。研究得出的结论是,接触这些化学物质会对夫妇受孕的机会产生负面影响。

尽管 PFAS 暴露对健康的长期影响存在不确定性,但环境保护局已将健康咨询水平设定为万亿分之 70,据说这可以将暴露风险降至最低。

如何去除水中的 PFAS

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从水中去除 PFAS 对世界各地的许多社区来说都是一项挑战。去除方法包括活性炭过滤,用于捕获水中 PFAS 颗粒态的分子。这种方法可以将 PFAS 浓度降低90%。

此外,正在探索其他方法,如化学氧化和膜处理,作为安全有效地从我们的水系统中去除 PFAS 的手段。利用越来越多的关于如何**地去除水中 PFAS 的知识,全世界各地已经开始测试不同的方法,希望未来的饮用水变得清洁和安全。

PFAS 水过滤器:有哪些可选方案?

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大规模用水行业可能包括食品、造纸、化学品、精炼石油或初级金属等行业。以下列出了几个不同行业的用水处理方法。


活性炭过滤

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活性炭过滤是去除水中 PFAS 最常用的方法之一。这个过程包括使用活性炭来吸收 PFAS,并将其从水中去除。活性炭过滤器可以安装在水处理系统或单独的水龙头上。

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反渗透

反渗透法是另一种可用于去除饮用水中 PFAS 的方法。这个过程包括让水通过一个半渗透膜,该膜可以阻挡 PFAS 等污染物。

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离子交换树脂

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离子交换树脂是去除水中 PFAS 的另一种方法。这些树脂可用于通过与污染物交换离子来去除水中的特定污染物,并在此过程中去除这些污染物。离子交换树脂可用于水处理厂或单独的水龙头。

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超滤

超滤可用于去除水中的 PFAS 。这一过程包括使用薄膜过滤水中的 PFAS 等污染物。超滤通常安装在较大的水处理厂中。

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蒸馏

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蒸馏过程包括将水煮沸并收集形成的蒸汽,然后蒸汽被冷凝成水,污染物则留在原始水中。虽然蒸馏是一种水中去除 PFAS 等污染物的有效方法,但它可能既昂贵又耗时。

美国 EPA 对饮用水 PFAS 的

最新立场是什么?

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在拜登-哈里斯政府执政期间,美国环境保护局(EPA)为解决美国的PFAS 危机而加快了研究和行动的步伐。

2023 年 3 月,EPA 它提议为已知存在于饮用水中的六种 PFAS 制定法律上可执行的水平,这些水平在 PFAS 战略路线图中做了规定。该提议目前正在征求意见。

2023 年 2 月,EPA 宣布从拜登总统的两党基础设施法中拨款 20 亿美元,用于解决全国饮用水中新出现的污染物,包括 PFAS。这项投资分配给各州和地区,并将通过美国环保局的“小型或弱势社区中的新兴污染物”赠款计划提供给社区。这些资金将促进小型、农村和弱势社区获得安全清洁的水,同时支持当地经济。

2023 年 1 月,EPA 提出了一项规则,禁止任何人在未经美国 EPA 全面审查和风险确定的情况下,开始或恢复生产、加工或使用约 300 种多年未生产或使用的 PFAS,即“非活性 PFAS ”。

在过去,这些化学品可能以多种方式用于许多行业,包括用作粘合剂、表面活性剂、密封剂和垫圈,也可能释放到环境中。

最后, EPA 发布了一个新的交互式网页“ PFAS 分析工具 ”https://echo.epa.gov/trends/pfas-tools,将 PFAS 的多个信息来源汇集在一个地方。这些工具将帮助公众、研究人员和其他利益相关者更好地了解其社区中潜在的 PFAS 来源。

未来

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PFAS 化学品是一个日益严重的环境问题,对环境和我们的健康造成了负面影响。对于那些希望减少接触的人来说,重要的是要知道 PFAS 是在哪里发现的,以及它们是如何进入我们的日常环境的。此外,还需要进行更多的研究,以更好地减轻这些化学品对人类健康的潜在威胁。

我们是否也应该专注于破坏 PFAS,而不仅仅是减轻其影响?意大利跨国公司 De Nora 和销毁专家 Aclarity 最近签署了一份谅解备忘录(MoU),在美国各地处理和矿化 PFAS。

Aclarity 宣布,它已成功地在一位客户的现场,在垃圾渗滤液中大量销毁了 PFAS 化学品,垃圾渗滤液是 PFAS 污染环境的主要来源。

全规模试验表明,PFAS 可以在大型运营项目中以全规模能力得到销毁。该技术的模块化特性可以既适用于销毁低流量场合,还可以用于数百万加仑/天以上的处理水量。

到目前为止,PFAS 销毁技术一直被放在实验室或分批处理。然而,大多数废水处理过程都需要连续流动的解决方案——分批处理会中断设施的运行。

使用标准 ASTM 方法 D7979 的第三方实验室结果证实,在集中废物处理设施中,Aclarity 可以持续地将垃圾渗滤液中的 PFAS 化合物从大于1000 纳克/升销毁至低于 10 纳克/升的水平。该设备使用很少的能量,连续运行四周的用电量低于 100 瓦时/加仑

这些结果出炉之际,美国环保局正提议将全氟辛烷磺酸和全氟辛烷氧化物指定为 CERCLA(《超级基金法案》)中的危险物质,该法案要求在垃圾填埋场进行垃圾渗滤液中的 PFAS 化合物处置或现场处理,使运营商的运营成本增加了两倍多。随着美国环保局希望改变其 PFAS 去除标准,我们能看到更多的组织在工业规模上部署 PFAS 处理技术吗?

最终,通过建立更大的意识,并采取切实可行的措施,就基于 PFAS 的物品做出明智的决定,我们可以显著减少我们的暴露,并确保每个人都能获得安全、健康的环境。


文章分类: 行业资讯
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