全辛磺酸鹽是20世紀(jì)最重要的化工產(chǎn)品之一,由全氟化酸性硫酸基酸中完全氟化的陰離子組成。作為20世紀(jì)最重要的化工產(chǎn)品之一,氟化有機物在工業(yè)生產(chǎn)和生活消費領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。全氟辛烷磺酸鹽(PFOS)同時具備疏油、疏水等特性,被廣泛用于生產(chǎn)紡織品、皮革制品、家具和地毯等表面防污處理劑。
根據(jù)我國生態(tài)環(huán)境部要求,自2019年3月26日起禁止全氟辛基磺酸及其鹽類和全氟辛基磺氟除可接受用途外的生產(chǎn)、流通、使用和進出口。
應(yīng)用領(lǐng)域
全氟辛烷磺酸鹽由于其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,被作為中間體用于生產(chǎn)涂料、泡沫滅火劑、地板上光劑、農(nóng)藥和滅白蟻藥劑等。此外,還被使用于油漆添加劑、粘合劑、醫(yī)藥產(chǎn)品、阻燃劑、石油及礦業(yè)產(chǎn)品、殺蟲劑等,包括與人們生活接觸密切的紙制食品包裝材料和不粘鍋等近千種產(chǎn)品。
產(chǎn)品介紹
PFOS代表全氟辛烷磺酸鹽(perfluorooctane sulphonate)的英文縮寫,它由全氟化酸性硫酸基酸中完全氟化的陰離子組成。術(shù)語Perfluorinated 常常用于描述物質(zhì)中碳里所有氫離子都被轉(zhuǎn)變成氟。目前,PFOS已成為全氟化酸性硫酸基酸(perfluorooctane sulphonic acid)各種類型派生物及含有這些派生物的聚合體的代名詞。當(dāng)PFOS被外界所發(fā)現(xiàn)時,是以經(jīng)過降解的PFOS形態(tài)存在的。那些可分解成PFOS的物質(zhì)則被稱作PFOS有關(guān)物質(zhì)。在美國化學(xué)文摘登記目錄中,有96種不同氟化有機化合物可在環(huán)境中通過降解釋放出PFOS,這些物質(zhì)被稱作PFOS有關(guān)物質(zhì).
全氟辛烷磺酸的識別
化學(xué)文摘社化學(xué)品名稱:
全氟辛烷磺酸;
辛烷磺酸鈉, 1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟;
同物異名:
1-辛烷磺酸鈉酸,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟;
1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟- 1-辛烷磺酸鈉酸;
1-辛烷磺酸鈉酸,十七氟-;
十七氟-1-辛烷磺酸鈉酸;
全氟辛烷磺酸鈉酸;
PFOS;
危害性
1、持久性
全氟辛烷磺酸的持久性極強,是最難分解的有機污染物,在濃硫酸中煮一小時也不分解。據(jù)有關(guān)研究,在各種溫度和酸堿度下,對全氟辛烷磺酸進行水解作用,均沒有發(fā)現(xiàn)有明顯的降解;PFOS在增氧和無氧環(huán)境都具有很好的穩(wěn)定性,采用各種微生物和條件進行的大量研究表明,PFOS沒有發(fā)生任何降解的跡象。唯一出現(xiàn)PFOS分解的情況,是在高溫條件下進行的焚燒。
PFOS鉀鹽經(jīng)過49天50 oC溫度條件的水解,測試出的pH值范圍在1.5-11之間。PFOS物質(zhì)沒有發(fā)生降解,根據(jù)這些結(jié)果,可以算出PFOS鉀鹽在25 oC溫度條件的半衰期為> 41年。
2、生物累積性
試驗研究表明,PFOS可以在有機生物體內(nèi)聚積。已有諸多證據(jù)表明,水生食物鏈生物對PFOS有較強的富積作用。魚類對PFOS的濃縮倍數(shù)為500-12000倍。研究發(fā)現(xiàn),彩虹三文魚在受到相關(guān)濃度的PFOS影響后,其肝臟和血清中表現(xiàn)出的生物累積系數(shù)分別為2900和3100。水中的PFOS通過水生生物的富積作用和食物鏈向包括人類在內(nèi)的高位生物轉(zhuǎn)移。
目前,在高等動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)了高濃度PFOS的存在,且生物體內(nèi)的蓄積水平高于已知的有機氯農(nóng)藥和二口惡英等持久性有機污染物的數(shù)百倍至數(shù)千倍,成為繼多氯聯(lián)苯、有機氯農(nóng)藥和二口惡英之后,一種新的持久性的環(huán)境污染物。對各地的主要食肉動物的數(shù)據(jù)的監(jiān)測表明,全氟辛烷磺酸的含量很高,表明全氟辛烷磺酸具有很高的生物累積和生物放大的特性。各種哺乳綱、鳥類和魚類的生物放大系數(shù)在兩個營養(yǎng)層次之間從22-160不等。在北極熊肝臟里測量到的全氟辛烷磺酸的濃度超過了所有其他已知的各種有機鹵素的濃度。
與許多持久性有機污染物的通常情況相反,PFOS在脂肪組織中不會累積起來。這是因為全氟辛烷磺酸既具有疏水性,又具有疏脂性。相反,全氟辛烷磺酸依附于血液和肝臟中的蛋白質(zhì)。據(jù)EPA、歐洲、日本及我國研究機構(gòu)的研究結(jié)果表明:PFOS及其衍生物通過呼吸道吸入和飲用水、食物的攝入等途徑,而很難被生物體排出,尤其最終富集于人體、生物體中的血、肝、腎、腦中。
3、毒性
有關(guān)專家對PFOS的毒性研究發(fā)現(xiàn),PFOS具有肝臟毒性,影響脂肪代謝;使實驗動物精子數(shù)減少、畸形精子數(shù)增加;引起機體多個臟器器官內(nèi)的過氧化產(chǎn)物增加,造成氧化損傷,直接或間接地?fù)p害遺傳物質(zhì),引發(fā)腫瘤;PFOS破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)興奮性和抑制性氨基酸水平的平衡,使動物更容易興奮和激怒;延遲幼齡動物的生長發(fā)育,影響記憶和條件反射弧的建立;降低血清中甲狀腺素水平。大量的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),PFOS具有遺傳毒性、雄性生殖毒性、神經(jīng)毒性、發(fā)育毒性和內(nèi)分泌干擾作用等多種毒性,被認(rèn)為是一類具有全身多器臟毒性的環(huán)境污染物。
4、遠(yuǎn)距離環(huán)境遷移的能力
全氟辛烷磺酸鉀鹽的已知蒸汽壓力為3.31 × 10-4帕。由于這種蒸汽壓力和較低的空氣-水分離系數(shù)(< 2 × 10-6), PFOS本身不會大量揮發(fā)。由于全氟辛烷磺酸具有表面活性,因此假定可以在主要限于粒子的大氣中遷移。鑒于全氟辛烷磺酸在所有已進行的測試中體現(xiàn)出極強的抗降解性,預(yù)計這種物質(zhì)的大氣半衰期超過兩天。全氟辛烷磺酸的間接光解半衰期估計超過3.7年。
PFOS具有遠(yuǎn)距離環(huán)境傳輸?shù)哪芰?,污染范圍十分廣泛。據(jù)有關(guān)資料表明,全世界范圍內(nèi)被調(diào)查的地下水、地表水和海水,甚至連人跡罕至的北極地區(qū),生態(tài)環(huán)境樣品、野生動物和人體內(nèi)無一例外的存在PFOS的污染蹤跡。
基于PFOS物質(zhì)具有持久性、高度生物累積性、有毒以及可以遠(yuǎn)距離環(huán)境遷移的特點,符合斯德哥爾摩公約關(guān)于持久性有機污染物定義特征,被普遍認(rèn)為是符合國際PoPs公約組織所定義的持久性有機污染物(簡稱POP)、持久累積毒性物(簡稱PBT)類物質(zhì),因而引起了更加廣泛的關(guān)注,全球限用PFOS及其衍生物的呼聲越來越高。瑞典政府認(rèn)為,帶有PFOS特性的物質(zhì)一旦進入環(huán)境,將持久存在并對生物體健康構(gòu)成長期威脅,應(yīng)當(dāng)限制其使用。G/TBT/N/SWE/51通告的發(fā)布,使得瑞典成為全球第一個對PFOS說“不”的國家。
相關(guān)政策
發(fā)達國家和國際組織的研究進展及相關(guān)政策
2000年,美國主要生產(chǎn)PFOS的廠家3M公司宣布禁止生產(chǎn)和應(yīng)用該類物質(zhì),引起了公眾、環(huán)境科學(xué)界及發(fā)達國家和國際組織對PFOS的關(guān)注,2004年的“杜邦特氟龍事件”更是將人們對PFOS的關(guān)注引向了一個新的高度。丹麥在2001年出臺了相關(guān)的PFOS檢測監(jiān)控條例;2005年瑞典的51號TBT通報旨在全球性禁止生產(chǎn)和應(yīng)用PFOS。除了瑞典外,歐盟,美國,加拿大等發(fā)達國家和地區(qū)都在積極地對PFOS的環(huán)境和健康危害進行評價,以便確定自己國家的環(huán)境保護政策,推動在本地區(qū)和全球限制使用PFOS及其衍生物的活動。
1、發(fā)達國家和地區(qū)
2004年,在美國馬里蘭州巴爾的摩舉行的43屆美國毒理學(xué)會上,第一次設(shè)了有機氟專題,專門討論PFOS的環(huán)境污染問題,交流毒性研究成果。美國已經(jīng)在2001年把PFOS列為國家環(huán)保局重點監(jiān)測的環(huán)境污染物黑名單,置于嚴(yán)格管理的范圍之內(nèi)。
北歐國家一直是歐洲內(nèi)部環(huán)境政策的主要倡導(dǎo)者。2004年12月,挪威污染控制管理局提出了一項行動計劃,將加強管理PFOS及PFOS有關(guān)物質(zhì)。其中,計劃將含有PFOS的廢物列入有害廢棄物。計劃稱:如產(chǎn)業(yè)無法自動減少PFOS的排放,政府將提出實質(zhì)上的禁用令,并向其他歐盟國家游說提出制定國際管理措施。
英國環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部會同英格蘭和威爾士環(huán)境局2004年8月公布了《停用全氟辛烷磺酸及可能降解而產(chǎn)生全氟辛烷磺酸的物質(zhì)草案》,希望該草案能促成歐盟內(nèi)部的禁用。為此,報告對歐盟內(nèi)有關(guān)PFOS需求情況作了初步評估。
受歐盟內(nèi)部和美國3M公司有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的影響,歐盟委員會根據(jù)《歐盟未來化學(xué)品政策(REACH)法規(guī)》對PFOS等全氟有機化合物污染問題表示了密切關(guān)注。2005年4月28日,歐盟頒發(fā)《化學(xué)藥品注冊、評估和授權(quán)認(rèn)可法案》草案,旨在保護人類和環(huán)境不受化學(xué)藥品毒副作用的侵害。該法實施后將斥巨資對歐洲大陸廣泛上架的萬余種化學(xué)品進行監(jiān)測和授權(quán)。英國、挪威、瑞典等國正在積極對推動PFOS和全氟辛酸等全有機化合物環(huán)境污染相關(guān)評估工作的開展。
2、國際組織
非政府組織“地球之友”在調(diào)查了英國境內(nèi)各大超市、量販店、化妝品經(jīng)銷商、玩具經(jīng)銷商等后披露,人們的日常用品(如塑料瓶、奶瓶、食品罐頭、電子設(shè)備、紡織品、衣服、PVC地板、油漆、洗滌和化妝品等),都隱含一些危險化學(xué)品,其中一些產(chǎn)品就含有PFOS?!?a href="/hebeideji/7196471799734190132.html">地球之友”和“綠色和平組織”等還為此建立了“化學(xué)反應(yīng)運動”,積極推動其內(nèi)部的《未來無毒宣言》,其中的有毒化合物欄目中就包括PFOS。
經(jīng)濟合作與發(fā)展組織也在密切關(guān)注PFOS的環(huán)境污染問題,經(jīng)合組織成員國已同意對紡織用化學(xué)品中的PFOS進行健康與環(huán)境風(fēng)險評估,英、美等國的代表多次就PFOS在環(huán)境中的蓄積與可能對人體健康產(chǎn)生的危害表示密切關(guān)注。
瑞典根據(jù)《斯德哥爾摩公約》向聯(lián)合國提出了禁止使用PFOS的建議,以便于減少持久性有機污染物的排放。同時,瑞典還向歐洲委員會提出希望將PFOS納入國家性的禁止法令中。國際“關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約審查委員會”將在2005年11月召開會議,審議決定是否將包括PFOS在內(nèi)的五種化合物列入《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》(簡稱PoPs公約)。一旦PFOS被列入該公約,PFOS及其衍生物的使用將被全面封殺,在全球范圍內(nèi)遭遇限制使用,直至完全禁用的命運。根據(jù)國際環(huán)境科學(xué)專家的預(yù)測,PFOS很有可能在5年之內(nèi)被列為持久性有機污染物黑名單。
我國政策
根據(jù)生態(tài)環(huán)境部要求,自2019年3月26日起,禁止全氟辛基磺酸及其鹽類和全氟辛基磺酰氟除可接受用途(見附件)外的生產(chǎn)、流通、使用和進出口。
三、各級生態(tài)環(huán)境、發(fā)展改革、工業(yè)和信息化、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、商務(wù)、衛(wèi)生健康、應(yīng)急管理、海關(guān)、市場監(jiān)管等部門,應(yīng)按照國家有關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定,加強對上述持久性有機污染物生產(chǎn)、流通、使用和進出口的監(jiān)督管理。一旦發(fā)現(xiàn)違反公告的行為,嚴(yán)肅查處。
附:PFOS及其鹽類和全氟辛基磺酰氟可接受用途
依據(jù)《關(guān)于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》,全氟辛基磺酸及其鹽類和全氟辛基磺酰氟的可接受用途是用于下列用途的生產(chǎn)和使用:
一、照片成像;
二、半導(dǎo)體器件的光阻劑和防反射涂層;
三、化合物半導(dǎo)體和陶瓷濾芯的刻蝕劑;
四、航空液壓油;
五、只用于閉環(huán)系統(tǒng)的金屬電鍍(硬金屬電鍍);
六、某些醫(yī)療設(shè)備(如乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)層和無線電屏蔽ETFE的生產(chǎn),體外診斷醫(yī)療設(shè)備和CCD濾色儀);
七、滅火泡沫。
參考資料 >
關(guān)于禁止生產(chǎn)、流通、使用和進出口林丹等持久性有機污染物的公告,禁止全氟辛基磺酸及其鹽類和全氟辛基磺酰氟除可接受用途(見附件)外的生產(chǎn)、流通、使用和進出口.生態(tài)環(huán)境部.2019-03-14