近期，深圳南方科技大學與英國伯明翰大學聯合發布《Factors Influencing Concentrations of PFAS in Drinking Water: Implications for Human Exposure》，指出全氟和多氟烷基物質（PFAS）已成為全球環境中主要污染物之一。

幾乎同一時間，美國地質調查局也公布了一個令人震驚的事實：美國地下水污染嚴重，約7100萬至9500萬人的飲用水可能含有致癌物，水被視為人類接觸PFAS的主要來源。

面對如此(ci)嚴峻的形勢，拜(bai)登政府要求(qiu)美(mei)國環境保護署發布PFAS新規定，2027年(nian)之前完(wan)成(cheng)對PFAS的初步監測。

據悉，全氟和多氟烷基物質（PFAS）被稱為“永久性化學物質”和“有毒定時炸彈”。除美國以外，中國、加拿大、瑞典、日本、韓國等全球大多數國家都在加強對PFAS的監管，中國更是將PFAS列入到《重點管控新污染物清單》，共有超過70個團隊正在開展含氟化合物的研究。

一、污水(shui)廠束手無策，傳統(tong)處理工藝對(dui)PFAS“失效”

目前，PFAS已在污水處理廠中被廣泛檢出，城市污水處理廠中的PFAS質量濃度可達50～3200ng/L。然而，很多污水處理廠對此一點辦法也沒有——

PFAS進入(ru)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠后，常規污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)過程通常無法對PFAS進行有效降解去(qu)除，僅能(neng)通過活性污泥的(de)吸附作(zuo)用從液(ye)相轉移到剩余(yu)污泥中，在后續(xu)處(chu)(chu)理(li)中經(jing)焚燒進入(ru)大氣或經(jing)深度處(chu)(chu)理(li)后被填埋(mai)在土(tu)地中，然(ran)后隨著水(shui)(shui)的(de)滲流進入(ru)地下水(shui)(shui)環(huan)境。

江蘇一污水廠負責人告訴《環保水圈》，他們廠進水樣品中檢測到了65ng·L-1PFOA和57.3ng·L-1PFOS，經全過程污水處理后，PFAS不僅沒有明顯下降，出水中的PFAS濃度反而高于進水，這說明常規污水處理對其無可奈何。

他認為，對于(yu)PFAS這種生(sheng)物(wu)毒性(xing)強(qiang)、難生(sheng)物(wu)降解有機污染物(wu)的去除和降解，傳(chuan)統的生(sheng)物(wu)方(fang)法( 如活性(xing)污泥法) 和物(wu)理(li)化學(xue)方(fang)法( 如吸附和膜分(fen)離(li)) 都(dou)存在嚴重的局限性(xing)，不僅處理(li)效率低還(huan)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)環境二次污染。

去年8月，《自然》雜志發表論文《重新審視飲用水中的“永久化學品”、PFOA和PFOS暴露》也指出，對于水中的PFAS，大多數傳統處理工藝已被證明無效。

值得注意(yi)的是，針對PFAS 的去除(chu)技術，目前有(you)很(hen)多專家(jia)學者都(dou)提(ti)出(chu)了(le)自己的看法和(he)建議，但真正(zheng)效果都(dou)還有(you)待進一步驗證。

比(bi)如，有(you)研究表明，膜(mo)過濾法對(dui)PFOS的去(qu)除(chu)(chu)效果(guo)可以(yi)達到(dao)90%以(yi)上(shang)。表面(mian)上(shang)看該方法對(dui)水中(zhong)的PFAS有(you)較好的去(qu)除(chu)(chu)效果(guo)，但其(qi)本質上(shang)也僅是(shi)對(dui)PFAS的轉移而非去(qu)除(chu)(chu)。

再比如，有(you)學者針(zhen)對工業廢水(shui)(shui)中的(de)(de)PFAS，采用超臨界水(shui)(shui)氧(yang)化法(fa)(fa)的(de)(de)去(qu)除。結果表明：超臨界水(shui)(shui)氧(yang)化法(fa)(fa)能顯著去(qu)除水(shui)(shui)中 99%以(yi)上的(de)(de)PFOA和PFOS，但出水(shui)(shui)中的(de)(de)PFDA等中鏈PFAS含量(liang)有(you)所增加。

值得重點關注的是，無論是“十四五”規劃，還是《關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》，均明確要求重視新污染物治理，把新污染物治理作為國家基礎研究和科技創新重點領域，狠抓關鍵核心技術攻關，實施生態環境科技創新重大行動。

二、PFAS的檢測分析，污染治理的最“關鍵一環”

PFAS等新污染物的治(zhi)理并非易事！

中國科學院院士、環境化學與生態毒理學國家重點實驗室主任江桂斌認為，新污染物治理的關鍵點是“新”、難點也是“新”。因為“新”，檢測方法跟不上、污染底數不明確、環境過程也不清楚......

自(zi)20世(shi)紀40年代起，已合成的(de)PFAS高達(da)10000多種，并且這個數量還在持(chi)續增多。因此，要想治理好PFAS污(wu)染問題，檢測生態環境中PFASs的(de)類(lei)型以及濃度是不可或缺的(de)關鍵(jian)環節。

生態環境部指出，開展新污染物治理需基于問題導向，實施以有效防范新污染物環境與健康風險為核心的治理策略，構建以精準篩查、科學評估和風險管控為主線的防控思路。其中，“篩”和“評”是方法和基礎，“控”是目的和手段，前者決定后者的內容。

目前常用的(de)全(quan)氟(fu)烷(wan)基(ji)和多氟(fu)烷(wan)基(ji)化合物的(de)分析技術有色譜(pu)法(fa)(fa)、總可氧化前體測(ce)定(ding)法(fa)(fa)、傳感器法(fa)(fa)、總氟(fu)測(ce)定(ding)法(fa)(fa)等。

1、色譜法

色譜法(fa)具有在單次分析中檢測多(duo)種PFAS的優(you)勢。根據被分析物(wu)質性(xing)質的不同，色譜法(fa)又(you)可分為液相色譜和氣(qi)相色譜兩類。

需要(yao)特(te)別(bie)說(shuo)明(ming)的是(shi)，色(se)譜技術在(zai)處(chu)(chu)理不同樣品(pin)基質(zhi)和(he)進行樣品(pin)預處(chu)(chu)理時難度較大(da)。整(zheng)個(ge)取(qu)樣和(he)樣品(pin)制備過程(cheng)(cheng)中，必須嚴格遵循質(zhi)量(liang)保證/質(zhi)量(liang)控制程(cheng)(cheng)序，以盡可(ke)能地(di)減(jian)少背景污染(ran)對測定結(jie)果的潛在(zai)影響(xiang)，防止PFAS檢(jian)測結(jie)果出現假(jia)(jia)陽性(xing)或(huo)假(jia)(jia)陰性(xing)。比如，在(zai)取(qu)樣和(he)預處(chu)(chu)理過程(cheng)(cheng)中不得接觸(chu)聚四氟(fu)乙烯（PTFE）或(huo)其(qi)他含氟(fu)聚合物材料，以避免測定值偏(pian)高。

色譜(pu)法(fa)(fa)常與質譜(pu)法(fa)(fa)相結(jie)合(he)，用于(yu)靶向(xiang)和非靶向(xiang)PFASs的檢(jian)測。在《生活飲用水標準檢(jian)驗方法(fa)(fa) 第8部分(fen)：有機(ji)物指標》（GB/T5750.8—2023）中，超高效(xiao)液相色譜(pu)串聯質譜(pu)法(fa)(fa)被確立為檢(jian)測水樣中11種(zhong)全氟(fu)化合(he)物的標準方法(fa)(fa)。

2、總氟測定法

環境(jing)樣品(pin)和消費品(pin)中(zhong)總氟的(de)測(ce)定對于(yu)快速(su)篩查PFASs和評(ping)估未(wei)知含氟物質(zhi)至關重要，但色譜(pu)—質(zhi)譜(pu)聯用(yong)一般只(zhi)能分析某些特定的(de)PFASs，難(nan)以捕獲所有的(de)PFASs。

測定樣品(pin)中總氟的方(fang)(fang)法包括核(he)磁共振、外束質(zhi)子誘發(fa)(fa)γ射線光譜(pu)、燃(ran)燒離(li)(li)子色譜(pu)和儀器中子活化分析等。其中，外束質(zhi)子誘發(fa)(fa)γ射線光譜(pu)、燃(ran)燒離(li)(li)子色譜(pu)是測定總氟的常用方(fang)(fang)法。

燃燒(shao)離(li)子(zi)色譜(pu)常用于檢測復(fu)雜基(ji)質(zhi)中的(de)(de)鹵(lu)素，在高(gao)溫且有水的(de)(de)條件(jian)下，樣品在燃燒(shao)爐中發生水解(jie)反應，生成(cheng)的(de)(de)鹵(lu)化(hua)氫(qing)隨載(zai)氣溶解(jie)在吸收(shou)液(ye)中，隨后通(tong)過離(li)子(zi)色譜(pu)對吸收(shou)液(ye)中鹵(lu)素離(li)子(zi)進行分(fen)離(li)和測定。外束質(zhi)子(zi)誘發γ射線光譜(pu)則是通(tong)過外束質(zhi)子(zi)轟擊原子(zi)核，通(tong)過監測核反應中發射的(de)(de)γ射線進行分(fen)析(xi)。

3、傳感器(qi)法(fa)

由于水環境中(zhong)的(de)PFAS濃度相(xiang)對(dui)較低，在水環境中(zhong)檢測(ce)PFAS受到(dao)限制(zhi)，這些物質(zhi)只能使用高(gao)(gao)效(xiao)液相(xiang)色譜聯合電(dian)噴(pen)霧電(dian)離質(zhi)譜進行(xing)檢測(ce)。雖然這種方法能夠檢測(ce)自然界(jie)中(zhong)PFAS的(de)濃度，但(dan)其缺點是相(xiang)關(guan)成本高(gao)(gao)、比較耗時、只能在專業實驗室(shi)中(zhong)進行(xing)等。

也正因如此(ci)，開發用(yong)于(yu)檢測環境樣品中(zhong)(zhong)污染物的傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)在環境監(jian)測和(he)(he)管(guan)理中(zhong)(zhong)變得越發重要。如電化學傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、熒光和(he)(he)光學傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)和(he)(he)生物傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)等，與傳(chuan)(chuan)統方法(fa)相比既可靠又更經濟可行，可以解決現(xian)有PFAS測定方法(fa)中(zhong)(zhong)的許多局限性。

值得一提的是(shi)，在電(dian)化(hua)學傳感器(qi)中，伏安(an)和電(dian)位傳感器(qi)是(shi)用(yong)于PFAS檢測的最常見的電(dian)化(hua)學傳感器(qi)，然而要利用(yong)這些電(dian)極必須首先對表面進行(xing)功能化(hua)，以(yi)便(bian)它(ta)們(men)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)離子交換或絡合(he)直接(jie)與目標(biao)分析物(wu)相(xiang)互作用(yong)，這可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)使用(yong)分子印跡聚合(he)物(wu)來實現。

4、總可氧化前(qian)體(ti)測定法

目(mu)前(qian)，雖(sui)然(ran)部分PFASs如PFOS、PFOA等已逐(zhu)步淘汰(tai)，但相關替代(dai)物也在研發中，PFAS種類依舊在持續增多。因此，科研人(ren)員常使用(yong)總可氧(yang)化前(qian)體（TOP）測(ce)定法與(yu)其他(ta)技術相結合，來識別(bie)環境中的(de)新PFAS。

TOP通(tong)常是將PFAS前(qian)(qian)體(ti)氧化(hua)轉化(hua)為可測(ce)量(liang)的PFAAs來(lai)研(yan)究PFAS前(qian)(qian)體(ti)，該(gai)方法可以檢(jian)測(ce)已(yi)知和未知的前(qian)(qian)體(ti)物質，取代(dai)或補充傳統的分析工具。

需要(yao)特別(bie)說明的(de)是，由(you)于PFASs在環境中的(de)濃(nong)(nong)度較低且基質復雜， 因此在檢測PFASs前需對樣品進(jin)行預處理、提(ti)取(qu)、純化和(he)預濃(nong)(nong)縮(suo)等操(cao)作。

其(qi)中(zhong)，預(yu)處理(li)主要(yao)是為后續PFASs的(de)(de)(de)提取(qu)做準備，如(ru)水樣(yang)需先過(guo)濾除(chu)去固體雜質；提取(qu)是前(qian)處理(li)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)環節，不同類型的(de)(de)(de)PFASs需通過(guo)不同的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)提取(qu)，液相萃取(qu)和固相萃取(qu)是最(zui)常(chang)用的(de)(de)(de)提取(qu)方(fang)法(fa)；較(jiao)為復(fu)雜的(de)(de)(de)樣(yang)品一般還需進行(xing)純化，如(ru)土壤等。

三、PFAS污染已成為國家最為關注的環境問題之一

自2022年，李克強總理在政府工作報告中強調，加強固體廢物和新污染物治理，新污染物治理連續三年被寫入我國政府工作報告，越來越多的PFAS被納入或將納入到我國法規管控中：?

?《生活飲用水(shui)衛生標(biao)準》（GB5749-2022）中(zhong)，水(shui)質參考(kao)指標(biao)增加了(le)PFOA和PFOS指標(biao)，限值分(fen)別為40ng/L和80ng/L。

?《重點管(guan)控新(xin)污(wu)染物清單(dan)（2023版）》中，全(quan)氟辛(xin)基(ji)磺(huang)(huang)酸及其(qi)鹽類(lei)(lei)和(he)(he)全(quan)氟辛(xin)基(ji)磺(huang)(huang)酰氟（PFOS類(lei)(lei)）、全(quan)氟辛(xin)酸及其(qi)鹽類(lei)(lei)和(he)(he)相關化合物（PFOA類(lei)(lei)）、全(quan)氟己基(ji)磺(huang)(huang)酸及其(qi)鹽類(lei)(lei)和(he)(he)其(qi)相關化合物（PFHxS類(lei)(lei)）等PFAS物質被納(na)入。

?......

正如一些業內人士所言，隨著美麗中國建設的深入推進，我國生態環境保護工作正在從“黑臭”等感官指標治理，向具有長期性、隱蔽性危害的“PFAS”等新污染物治理階段發展。

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