Science:超越 PFAS 的创新
欧洲和美国正在考虑关于“永久”化学品的新立法提案,其中全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 是监管机构和立法者的热门话题。在大西洋两岸,对广泛使用的 PFAS 的监管是复杂且不断发展的。它们存在于数百种不同的产品中——从不粘炊具到食品包装再到消防泡沫——以及它们在食品、饮用水和环境中的持久存在,导致了前所未有的污染问题。例如,最近有报道称,美国 45% 的自来水至少含有一种 PFAS。由于这些化合物的化学性质非常稳定,不会在环境(包括人体内)中降解,因此 PFAS 严重挑战了长期以来关于如何使用、评估和监管化学品的观念,并且是否会产生影响还有待观察。新规定将解决这个问题。
传统上,化学品评估主要围绕毒性和物理危害(例如可燃性)。具有致癌性、致突变性或生殖毒性的化学品(所谓的 CMR 化学品)以及具有高急性毒性的化学品(例如许多神经毒物)是特别危险的物质,应尽一切努力避免。相比之下,具有中等毒性的化学品(包括许多 PFAS)并未被视为一个突出问题。然而,如果此类化学物质非常持久(如 PFAS 的情况),这种观点就会被证明是具有欺骗性且危险的。持久性被视为一种仅表明化学物质在给定环境中存在的特性。持久性化学物质似乎是惰性的,因此相对无害。然而,它们仍然有很多方式干扰生物体的生理并造成不利影响。因此,持久性是一种使任何化学品的毒性变得更加严重的特性,因为它会导致“只要使用和相应的排放持续进行”,浓度就会不断增加,并且毒性作用将在某个时刻显现出来。换句话说,持久性会导致毒性倍增。长期以来,化学品评估中持久性的这一阴险方面一直被低估,而现在就 PFAS 而言,它已经击中要害。
影响是巨大的。一方面,只有中等毒性但高度持久的化学品不能像 PFAS 那样用于开放和分散的应用,而必须用于封闭系统,例如没有任何泄漏或通风口的工业设备(这是剧毒化学品所必需的)。另一方面是持久性在化学品的评估和监管中没有足够的重视。持久性应被视为化学危害的直接因素。目前仅将持久性视为调节化学品暴露的因素的方法是不够的。根据这种方法,低持久性会导致较低的估计暴露量,从而在当前化学品评估中获得较低的风险评级,而高持久性不会导致“危险信号”。
因此,前进的道路应包括对既定的化学品评估和监管体系进行改变,而不仅仅是 PFAS 的情况。针对 PFAS 的具体问题,有必要为当前 PFAS 的许多用途开发不含 PFAS 的替代品。一般来说,这对于绝大多数情况都是可能的。即使对于具有挑战性和高要求的用途,例如用于喷气燃料火灾的消防泡沫,也可以开发无氟替代品。例如,电池开发领域的研究也在进行中,并且不含 PFAS 的选项已经可用。
然而,由于 PFAS 的高性能和多功能性,我们可能会在许多应用中遭遇 PFAS 使用的“锁定”。这使得它们成为材料开发和工业过程中的组件的便捷选择。然而,很明显,我们可以找到 PFAS 的替代品,而且 PFAS 的锁定实际上可能会成为创新的障碍。PFAS 之外的创新应该成为化学家、材料科学家、产品设计师和工艺工程师的号召,也应该成为许多行业中必须定义产品要求的化学品下游用户的号召。替代方案在许多情况下在技术上都是可行的,并为实现更可持续的化学和更安全的世界提供了一条途径。
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