什麼是永久的化學物質 – PFAS?

什麼是永久的化學物質 - PFAS?

PFAS被稱為「永久的化學物質」,是數千種化合物的總稱,能在環境中抵抗高溫、光照及各種化學作用,雖然會累積在人體中,帶來健康上的疑慮,但卻已深切改變我們的生活,充斥在世界每個角落中。本篇文章將詳細說明什麼是永久的化學物質,這些化學物質如何改變我們的生活、影響我們的健康,全球又制定了那些政策來管制永久的化學物質。

什麼是永久的化學物質?

你聽過「永久的化學物質(forever chemicals)」PFAS嗎?PFAS的全名為全氟/多氟烷基物質 (Per/Poly fluoro alkyl substances, PFAS),是數千種含有氟-碳鍵的化合物,特性是化合物的構成十分穩定,能經受高溫、光照、化學作用、微生物作用與脊椎動物的代謝作用仍不會降解,長久存在於自然環境中,在人體中也能停留一段漫長的時間,根據美國環境署(U.S. Environmental Protection Agency,US EPA)的報告,常見的幾種PFAS如PFOA、PFOS及PFHxS在人體內的半衰期分別是:3.8年、5.4年與8.5年,若要完全代謝可能需要數十年的時間,這就是「永久的化學物質」一詞的由來。

經過半個多世紀的使用後,永久的化學物質在我們環境中無所不在,光是在1970-2002年間,估計PFAS的總產量便高達10萬公噸,雖然自2003年開始,美國主要生產PFAS的大廠3M便已停產PFOS化學品,另外一間以使用PFOA製作鐵氟龍不沾塗層而聞名的大廠杜邦,也在2013年停止使用PFOA做為配方,但由於其它種類的永久的化學物質投入,與其不易分解的特性,我們仍在全世界收集的空氣、水、土壤甚至包括加拿大北極地區冰面樣本中都偵測到了PFAS。經過實驗已經證實某些種類的永久的化學物質對實驗室中的老鼠、兔子,和野生環境中的雞隻、魚類和線蟲有害,尤其是在生殖系統方面影響甚鉅。

PFAS如何改變我們的生活?

PFAS擁有許多獨特的性質,除了加強一些原有材料的性能外,也是許多化學藥劑不可或缺的配方,主要用在以下6個我們生活中的產品,真切的改變了我們的生活:

消防泡沫

消防泡沫在噴出後會迅速膨脹、覆蓋住火焰,阻隔可燃物與氧氣接觸,達到窒息滅火效果。使用PFAS作為消防泡沫中的界面活性劑,能夠提高泡沫的流動性,是撲滅包括汽柴油、煤油與航空煤油等油類火災的必須品,即使在講求淘汰PFAS的現代,軍事設施與機場等特殊區域仍會使用含PFAS的消防泡沫,挽救更多生命與財產。

廚具

除了最廣為人知的鐵氟龍不沾鍋塗層外,電鍋、烤盤等會直接碰觸到烹飪食物的廚具表層,也可能添加PFAS,讓我們從這些廚具上拿起食物時更加輕鬆,同時也方便烹飪後的清洗,節省現代下廚寶貴的時間。

食品包裝與餐具

近幾年人們認知到塑膠對環境與氣候變遷的負面影響,開始有意識地減少塑膠,其中食品包裝與餐具這種一次性使用的產品已被廣泛取代,考量成本與使用性下,取代它們的多是紙張材質,但紙張的原始性質是無法抵抗食物中的水及油脂的,需要在表面加上一層塗層,以確保這些紙製食品包裝與餐具不會使用到一半便軟化散開,PFAS塗層的效果比蠟好上許多,因此被廣泛使用。

化妝品

化妝品能在我們臉上持久存在,不會因為出汗、眼淚、陽光照射而脫落的關鍵是什麼?就是成分中的PFAS,這項重要配方尤其常出現在睫毛膏、眼影及口紅等容易接觸到體液的化妝品中,讓我們不用時時刻刻攜帶化妝品補妝。

醫療器材

高頻醫療器材需要PFAS做為絕緣體,才能保持儀器的精密度,例如磁核造影設備等;埋入人體的支架與導管,也需添加PFAS作為成分,來降低人體的過敏與排斥反應,使康復的過程更加順利。

3C用品

半導體的蝕刻過程中需要使用PFAS來作為化學助劑使用,因此我們使用的手機、螢幕、汽車電腦或冰箱等各種3C用品與家電,都會在製作過程中使用PFAS,若要重新找出並導入PFAS的替代品,至少需要 花費數年的時間,會讓我們的科技產品技術大幅倒退。

永久的化學物質:PFAS對我們的影響

我們最可能接觸到PFAS的管道包括飲水、進食及使用含永久的化學物質的產品:由於水中充斥著PFAS,除非我們的飲用水皆經過逆滲透或活性碳過濾,否則體內的永久的化學物質濃度就會這樣日積月累的增加;而食物中的PFAS主要來自於含有永久的化學物質的廚具與食品包裝容器,在我們使用時將PFAS擴散到食物中,再被我們吃下肚;使用PFAS的產品無所不在,使用的過程中會藉由與皮膚直接接觸與空氣擴散進入體內。

體內累積PFAS會有什麼影響呢?目前科學界尚且沒辦法給我們一個確定的答案,但根據動物實驗與追蹤飽受PFAS汙染所苦的人們長期健康狀況,我們知道PFAS對人體健康的危害可能包括:影響孕婦胎盤,進而導致新生兒兒童肥胖與生長受限;干擾以甲狀腺為首的內分泌系統,使代謝紊亂、導致肥胖與糖尿病;破壞神經傳導系統,導致慢性神經疾病;使生殖與代謝系統異常,最終誘發癌症發生。

PFAS已經充斥在我們的生活中了嗎?

根據Marco Bonato, Francesca Corrà ,Marta Bellio, Laura Guidolin, Laura Tallandini, Paola Irato and Gianfranco Santovito. 2020. PFAS Environmental Pollution and Antioxidant Responses: An Overview of the Impact on Human Field. J. Environ. Res. Public Health 2020, 17(21).一文說明,人類從20世紀40年代開始生產PFAS,也就是從那時永久的化學物質便對地球造成汙染,PFAS已在全球各個偏遠區域被發現,包括北極和南極,存在於各個水域及動植物群中。PFAS在水中具有高度流動性,會與水分子結合,藉由水循環擴散,同時無法以目前汙水處理廠中常規的水質淨化手段去除。

透過C8健康小組對3M工廠周遭居民及其它日後研究的調查中,美國一般人群的血清中99%都檢測到PFAS,長鏈PFAS的濃度在2000年後逐漸下降,但相對的短鏈PFAS濃度卻上升,類似的結果也出現在瑞典、德國、挪威、丹麥、澳洲、日本、韓國和中國等多個國家調查中。

世界各國對於PFAS的監管政策

對PFAS的監管以主要來自於已開發國家,其它開發中國家較缺乏相關的法規,以下提供5個管控PFAS的國家:

美國

美國環境保護署將長鏈PFAS加入化學物質的新使用規則(Significant New Uses Rule, SNUR)中,一切使用都需要提前通知EPA審查,由於聯邦層級立法較為緩慢,因此也有許多州政府自行推出限制PFAS使用的法規,包括紐約州、加州、華盛頓州、佛蒙特州、康乃狄克州、科羅拉多州、馬里蘭州、明尼蘇達州及夏威夷州都已擬定法規,從2022-2024不等的時間,禁止PFAS在食品包裝為主的各個特定領域使用。

歐盟

歐盟將多種PFAS列為REACH高度關注物質清單(Substances of very high concern,SVHC)上,並隨著關於持久性有機汙染物的斯德哥爾摩公約(Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants)逐一加強列管,將PFOS於2009年移出REACH,改列入更加嚴格的POPs(Persistent Organic Pollutants,POPs)法規限制中,目前由德國、丹麥、挪威、瑞典與荷蘭5個歐盟國家提出最新的提案中,希望能在未來逐步禁止所有種類PFAS的使用。

日本

日本積極遵循POPs公約立法,2010年就將PFOS指定為化學物質管理法中的第1類特定物質,認為其具有持久性、高度累積性,並對包含人類在內的高級掠食者具長期或慢性毒性,2021年PFOA同樣被加入第1類特定物質清單內,原則上禁止製造和進口。厚生勞動省在2020年4月1日暫定設定水中PFAS含量須為50ng/L以下。

加拿大

加拿大在1999年便根據加拿大環境保護法,將PFAS添加到有毒物質清單當中,控制PFAS的研究、開發、生產、使用、儲存及處置等,同時禁止製造、銷售、使用與進口包括PFOS、PFOA與LC-PFCA的所有鹽類(salts)與前體(precursors)產品,除了某些特定的產品如電纜與零件擁有數年的豁免時間,未來將持續發布關於PFAS的最新情況評估報告,研擬如何管制。

台灣

目前台灣將PFOA、PFOS、LPOS、POSF列為管制化學品,除了特定領域如半導體、電纜及攝影底片等外皆禁止使用,不過關於整體PFAS禁用與水中PFAS濃度管制尚無規劃。

我們要如何避免接觸永久的化學物質?

永久的化學物質已廣泛存在於我們體內與環境中,我們的血液中都正流動著PFAS,雖然不確定多高的PFAS濃度會對人體造成傷害,但renouvo認為我們仍應嚴肅看待這項議題,畢竟這些永久的化學物質會在人體中停留好長一段時間,也因此renouvo希望能提供不含永久的化學物質也不含塑膠的食品包裝,取代塑膠及可能含有PFAS的其它植物纖維如紙容器,至少降低我們在食物中接觸永久的化學物質的可能性。