永遠的化學品「PFAS」是什麼?PFAS無所不在的影響力

永遠的化學品「PFAS」是什麼?PFAS無所不在的影響力

PFAS是含氟、碳與氫的化合物總稱,因為其化學性質穩定,在環境中及動物體內分解速度十分緩慢,光是半衰期便長達數年之久,因此被稱為「永遠的化學品」,很可能會傷害人體健康。但PFAS因為具有防水抗油的特性,而成為我們日常生活中難以割捨的一部分。本篇文章將詳細說明PFAS是什麼及日常生活中的PFAS,以及PFAS對健康的危害和全球禁用趨勢。

「PFAS 全氟烷基物質」是什麼?

「PFAS 全氟烷基物質」是什麼?

PFAS並不是單一種罪大惡極的物質,而是超過3,000種以上人造氟化有機化合物的簡稱,全名為全氟/多氟烷基物質 (Per/Poly fluoro alkyl substances, PFAS)。PFAS透過電解水溶液,讓多個氟原子取代原先水溶液中與碳鍵結合的氫原子形成,氟-碳鍵的化學性質十分穩定,疏水、疏油且摩擦力小,可用於食品包裝、衣服、航空、電力及鐘表的各種物品表面。此外PFAS也是一種界面活性劑,能夠降低水的表面張力、結合水及油脂,加上有著良好導熱性及低反應性,能用來製作消防泡沫。

當噴灑消防泡沫、紡織品及紙張表面摩擦侵蝕,或工廠製作化學藥品排放廢水時,都會讓PFAS進入環境中,而其穩定不和其他物質發生反應的特質,會讓PFAS不易在環境中分解,因此被稱為「永久的化學品」,若被人體吸收會停留在體內長達數年。目前PFAS對人體的危害並不確定,危害性實驗大多只進行在動物身上,畢竟有人道問題需要考量,而PFAS對不同物種的負面影響都不相同,尚無直接證據證實對人體有害。

了解 PFAS, PFOS, PFOA 是什麼

PFAS, PFOS, PFOA是什麼

PFAS

PFAS全名為全氟/多氟烷基物質,是數千種含氟人造化合物的簡稱,每種化合物都有不同的用途,可以用於界面活性劑供化學製造過程,也可以做為防水防油的塗層使用在紙質產品或衣物表面。

PFOS

PFOS全名為全氟辛烷硫酸(perfluorooctane sulfonate),分子式為C8F17SO3,是最常被使用的PFAS家族一員,從1949年開始3M便透過電化學法電解生產PFOS,由於其獨特的抗水抗油能力,PFOS廣泛用於產品的表面保護,例如地毯和衣物處理、紙張與紙板包裝、皮革製品塗料、電線套管、消防泡沫的水性薄膜及鐵氟龍加工助劑等。

1999年美國環境保護署(EPA)收到PFOS全球分布的毒性狀態後,開始要求美國境內的廠商調查其影響,3M於2000年宣布將逐步停產PFOS相關產品,含PFOS最暢銷也知名的防污防水劑Scotchgard也在當年度停產。據估計PFOS在人體內的半衰期為4年,已在2009年加入「關於持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約」(Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants,目的為禁用或限制生產持久性有機汙染物的國際公約)附件B中,歐盟隨後也將PFOS列入「持久性有機污染物法規」(Persistent Organic Pollutants,POPs)中管理,除了極少數特定用途外,幾乎完全禁止出現在市場當中。

PFOA

PFOA全名為全氟辛酸(Perfluorooctanoic Acid),分子式為C8HF15O2,與PFOS合稱為全氟烷基酸(perfluorinated alkyl acids,PFAAs),兩者都是以8個碳鏈組成,化學性質十分安定,也最常被使用的PFAS家族成員。PFOA的用途與PFAS相近,其中最知名也是美國最大宗的使用者為杜邦公司,他們用其作為生產鐵氟龍的助劑,在製造過程中排放到周遭環境,汙染當地地下水,後續陸續支付超過10億美元給受到影響的民眾及政府,用於賠償及改善水源。杜邦公司在2015年正式改用GenX來取代PFOA生產鐵氟龍,2019年PFOA也納入斯德哥爾摩公約中,成為POPs的一種。

PFAS化學品對我們的健康有哪些風險?

PFAS化學品對我們的健康有哪些風險?

由於PFAS在人體內的半衰期普遍很長,最常出現的幾種PFAS物質如PFOA是3.8年;PFOS是5.4年;PFHxS是8.5年,而PFAS對每種動物的有害性皆不相同,大多對於PFAS相關的研究僅止於證實其對動物有致癌風險,而人體試驗則還處於追蹤的階段。電影「黑水風暴」中杜邦的PFOA排放事件進行法律訴訟時,正是因為需要證實PFOA確實對人體有害,而成立C8健康計劃(命名起源是因為PFOA分子中有8個碳)來長時間追蹤受害者。諷刺的是這69,000位飲用了受污染水的居民是人類中少數會長期接觸PFAS的族群,也讓這份研究成為目前PFAS最完整的人體研究之一,證實了PFOA可能會阻礙胎兒生長與發育、降低女性生殖能力、提高膽固醇水平、降低身體對疫苗的反應及增加罹患癌症風險有關,不過因為尚待更多研究資料佐證,世界衛生組織轄下的國際癌症研究機構(International Agency for Research on Cancer,IARC)僅將PFOA歸類於「可能對人類致癌」(possibly carcinogenic to humans)的2B類(group 2B)中。

分子中含8個以上碳稱之為長鏈PFAS,如PFOA、PFOS等的半衰期更長,普遍認為對人體健康危害更大,因此目前受到管制的多為長鏈PFAS,廠商則開始使用短鏈PFAS作為替代,如杜邦用來替代PFOA的GenX便是一種短鏈PFAS,不過短鏈PFAS是否真正對人類無害仍有待商榷。

PFAS無所不在!生活中隨處可見的危險

由於PFAS近乎無法分解,會長期停留在環境中,透過水循環遍及世界各地,且我們生活中許多用品也離不開PFAS的使用,即使禁用PFOS、PFOA等有較多研究證實對動物有害的物質,廠商仍會找到PFAS家族中的其他化合物代替。下面就讓我們來看看生活中無處不在的PFAS:

生活中隱含的PFAS

飲用水中的 PFAS

工廠製造過程及含PFAS產品廢棄時洩露的PFAS,會停留在環境中,並透過水循環進入世界的每個角落,以及我們的飲用水當中。

食物中的 PFAS

水中的PFAS會透過攝食進入到動植物內,在魚類、貝類、蔬菜、乳製品及各種肉製品中都曾檢測到低劑量的PFAS。此外一些含PFAS的食品應用相關包裝,如包裝紙、爆米花袋及外袋容器等,也可能對食物釋放出PFAS。

衣服織品中的 PFAS

防水衣物包括雨衣、衝鋒衣及瑜珈褲等都可能含有PFAS,提供我們更抗汙且透氣防水的衣物,目前也尚無法規限制廠商必須揭露衣物中是否含有PFAS。

紙吸管中的 PFAS

一些紙吸管為了具有防水的性質,會在吸管中添加PFAS,此外由於紙張製作時需要使用大量的水,若未做好水質管理,也可能會在本應無添加PFAS的吸管中檢測出PFAS。

飲用水中的 PFAS

根據美國地質調查局(U.S. Geological Survey,USGS)2023年發布的研究報告指出,平均有45%的美國飲用水樣本中至少檢測到一種PFAS,在城市地區及已知有PFAS汙染史的地區更高達70%以上!PFAS已完全滲入我們的生活用水當中。若要避免飲入含PFAS的水,可使用活性碳或逆滲透方式過濾水源。

食物中的 PFAS

PFAS透過環境汙染或食品包裝汙染進入食物當中,只要使用受PFAS污染的土地、水或飼料來種植農作物、餵養牲畜及養殖魚類,PFAS便會進入食物當中,例如FDA在2022年測試蛤蜊、鱈魚、螃蟹、鮭魚及蝦子等各種海鮮中是否含有PFAS,檢測結果證實多項海鮮中都含有PFAS,更有部分可能會構成健康問題。此外含PFAS的食品包裝也有污染食物的風險,選擇經過PFAS認證的食品包裝,或乾脆選擇不銹鋼材質避免從食物中攝入PFAS。

衣服織品中的 PFAS

紡織物中使用的PFAS佔全年使用量的一大部分,製造商利用PFAS生產防汙及防水織品,例如消防服裝、雨衣及衝鋒衣等機能性衣物;另外PFAS也用來處理皮革和家用紡織品,雖然PFAS不易透過皮膚進入人體,但我們難保長期穿著日積月累到可觀劑量,或是因為磨損而掉落碎片進入飲用水或食物中,最終被我們吃下肚對人體健康造成威脅。

紙吸管中的 PFAS

根據比利時2023年發布的最新研究統計,過往被視為塑膠吸管的環保替代品紙吸管中,有超過90%都含有PFAS,研究團隊猜測可能是因為部分紙吸管使用PFAS作為防水材質,避免紙吸管在接觸飲品的同時軟化;另外一種可能是吸管的原料或製作過程被無所不在的PFAS汙染-紙張原料樹木本身並不是食品,我們很少測試其食品安全性,而製作過程中使用的大量水資源,也不會特別使用經過活性碳或逆滲透過濾的可飲用水。這份報告針對了39個不同品牌吸管進行測試,除了紙吸管外,竹、塑膠與玻璃吸管也都有一定的比例含有PFAS。

「生物可分解甘蔗吸管」中含有 PFAS 化學物質嗎?

相較紙吸管,renouvo的生物可分解甘蔗吸管送由國際驗證機構SGS檢驗,不含任何PFAS,讓我們在享受飲品的同時不用擔心同時喝進PFAS。renouvo生物可分解甘蔗吸管使用農業廢棄物甘蔗渣作為原料,除了減少廢棄物並具可再生性外,更是食品級原料;製造過程中幾乎不會用到水資源,獨家技術讓吸管不須添加PFAS或塑膠便能保持防水性,安全健康且使用性佳。

進一步行動!美國、歐洲對 PFAS 制定哪些法規

美國、歐洲對 PFAS 制定的法規

美國有毒物質管制法及國家飲用水標準

2000年左右開始,美國使用PFAS的大廠自行開始減少舊型PFAS(PFOA及PFOS)使用,而環境保護署也自2006年便開始逐步淘汰特定的PFAS使用,從進口PFAS須主動申報,到現在需要EPA核可,除了極少數的領域外,美國境內現已不生產及進口含PFOA與PFOS兩種長鏈PFAS的產品。

另外2023年實施的兩黨基礎設施法案中將撥款20億美元來解決全美國飲用水中的汙染物,其中便包含PFAS;EPA也正研擬關於6種存在於飲用水中的PFAS:PFOA、PFOS、PFNA、GenX、PFHxS及PFBS法規,檢測並將這些PFAS降低到合格數值以下,預計2023年底前會確認最終法規細節。

更詳細的美國法規細節

歐洲POPs危險物質管理及Reach高度關注物質

歐盟在2009年斯德哥爾摩公約列入PFOS時,便同步將其加入POPs法規規範;PFOA則在2020年加入POPs;PFHxS則是2023年8月,幾乎是遵照國際共識執行;另外歐洲REACH法規規定廠商在使用特定化學物質時,需要遵守包括註冊、通報、供應鏈溝通及限制使用規定,尤其是高度關切物質候選清單(The Candidate List of substances of very high concern,SVHC)。目前已有多種PFAS物質屬於REACH管轄範圍,其中PFOA及PFHxS皆屬於SVHC。

歐盟也正擬定限制超過10,000種PFAS的新法規,預計將在2025年前針對所有PFAS做出限制,僅在某些領域能有數年的使用時間,之後陸續被非PFAS物質所取代。

更詳細的歐洲法規細節

為什麼「PFAS 化學品」對我們很重要?

PFAS由於穩定的性質與耐汙防水的特性,成為我們在衣物、食品包裝、日常用品中的重要成分,不幸的是在追求方便與機能性的同時,卻會對健康與環境帶來負面影響。將PFAS使用限制在最小範圍已是全球共識,找尋PFAS的替代材料,正是所有化學製造商的當務之急。