当人们发现一种广泛使用的持久性有机污染物(POPs)的环境与健康危害性后,首先想到的是如何控制其危害,在此基础上,如果能够寻找一种最优替代品,便是更为理想的情况。
然而,在这一过程中,一些新的替代品却被发现不够“完美”——其仍具有“旧POPs”的特性,且会对环境造成污染。
日前,多位专家呼吁应着力破解“POPs污染—替代—再污染”循环往复的“怪圈”。对此,中国环境报采访了清华大学教授、中国环境科学学会POPs专委会委员邓述波,解读“怪圈”形成的本质原因何在?全氟化合物控制方面,破解这一“怪圈”需要重点关注什么?
图为邓述波在作报告。
应关注替代品毒性,完善化学品评估
作为源头管控的重要手段之一,POPs到底是如何进行替代和评估的?
邓述波告诉记者,化学品被列入POPs公约后,其替代品就会被研发和使用。有些发达国家有较规范的化学品管理制度,如欧盟的化学品注册、评估、授权和限制法规(简称REACH法规),保障替代品经过安全评估后才可生产和使用。但是,人们对有些新替代品的毒性认识不全面,有时也会出现替代品的新毒性被发现而导致替代品不安全的问题。目前,多数国家还缺少严格的化学品管理制度,缺少对替代品的毒性和降解性能等方面的全面评估,就容易造成化学品污染—替代—再污染的“怪圈”。
邓述波解释,所谓“怪圈”的本质是对替代品没有进行全面的安全评估,对其特性认识还不够充分,管理体系不健全造成的。另外有些化学品的替代缺少安全替代品,只能暂时用毒性小的替代品替代毒性大的POPs。
记者了解到,2009年,全氟辛基磺酸(PFOS)被POPs公约增列后,其短链同系物曾被用来作为替代品。例如全氟已基磺酸盐(PFHxS)被用于电镀铬雾抑制剂。但后来PFHxS及其衍生物被发现具有POPs特性,也被增列入公约。我国也曾使用铬雾抑制剂F-53B替代PFOS,后续研究发现其危害较大,目前也已禁止生产和使用。
“怪圈”难题何解?
邓述波表示,破解的方法是执行严格的化学品管理,加强化学品使用前的安全评估,选用安全的POPs替代物。如果某种有毒化学品不能替代而必须使用的情况下,只能加强污染源头削减,通过清洁生产和循环使用以及末端治理技术,减少有毒化学品的使用并强化去除,尽可能减少其进入环境。
PFAS源头控制中,应关注削减相关替代物排放量
全氟化合物也正处于这一“怪圈”效应中。
邓述波指出,全氟和多氟烷基化合物(PFAS,俗称全氟化合物)是目前全球最受关注的新污染物,其新的毒性效应不断被发现,导致饮用水中PFAS的标准不断被提高。
记者了解到,全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(PFOS类)、全氟辛烷羧酸及其盐类和其相关化合物(PFOA类)、全氟己基磺酸及其盐类和其相关化合物(PFHxS类)等都属于典型PFAS,也是相关研究的热门新污染物。目前,PFOS、PFOA和PFHxS被列入公约,除了豁免用途外,在国际上已经被禁止生产和使用。同时,上述化学物质也均被列入我国《重点管控新污染物清单(2023年版)》,已于2023年3月1日正式实施管控。
“可以看出,这3种物质在污染源中已经不是控制重点。然而需要认识到,PFOS和PFOA的替代物正被大量使用,危害也不断被发现。替代物本身的毒性虽然降低,但不代表使用替代品就降低了环境风险。通常来说,替代品在等量使用下,其性能不如PFOS和PFOA,其使用量就会加大,导致排放量也增加。”邓述波说。
他告诉记者,PFAS目前还处在污染—替代—再污染的“怪圈”,在源头控制中,如何削减相关替代物是后续需要关注的重点,建立污染源的PFAS排放标准和形成最佳可行的控制技术都很重要。
另外,他也强调,由于以前PFOS和PFOA被大量生产和使用,在各种环境中被普遍检出,特别是在相关企业附近的环境中(如地下水和地表水等),PFOS和PFOA的浓度还很高,仍需要采用控制技术加以去除。
PFAS控制仍任重道远
目前去除PFAS的技术有哪些?成本如何?
邓述波告诉记者,在众多去除水中PFAS的技术中,实用性最强的是吸附技术。吸附也是目前污水处理的常用技术,可以在去除传统污染物的同时去除PFAS。今后重点是要针对特定应用场景中的PFAS开发高选择性的实用吸附材料,降低处理成本,同时要兼顾材料再生和PFAS降解。
就成本而言,他表示,通常要去除水中PFAS,处理成本都较高。有些情况可以推广应用,如电镀镀铬废水中PFAS的去除成本增加比例还不高,但在饮用水方面处理成本还普遍较高,需要不断改进技术和工艺,降低成本。
邓述波指出,PFAS具有较高的生态和健康风险,我国是生产和使用PFAS大国,应利用国家加强新污染物治理的契机,加强安全替代品研发,开展PFAS污染调查和风险评估,切实落实污染源管控,制定排放标准,推广高效控制技术,实现PFAS源头减排,同时进行PFAS污染环境修复,强化去除饮用水中PFAS,降低PFAS风险,构建无PFAS的安全环境。
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是科技创新的基础条件和成果产出源泉。十四五以来,国家着力打造战略科技力量,推进国家 建设和国家重点 体系重组,数字化、智能化、自动化赋能生物科技快速发展,掀起了科研领域创新变革的浪潮。
作者:展源
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