3M 针对水系统中的 PFAS 污染提供 103 亿美元赔偿

3M 针对水系统中的 PFAS 污染提供 103 亿美元赔偿

起初，PFAS 化学品似乎是个好主意。从 20 世纪 40 年代起，特氟龙使清洁锅具变得更加容易。他们使夹克防水，地毯防污。食品包装、消防泡沫甚至化妆品似乎在使用全氟烷基和多氟烷基物质时表现更好。

然后测试开始检测人们血液中的 PFAS。

如今，PFAS 广泛存在于世界各地的土壤、灰尘和饮用水中。研究表明，98% 的美国人体内都存在它们，它们与甲状腺疾病、肝损伤、肾癌和睾丸癌等健康问题有关。目前 PFAS 的种类已超过 9,000 种。它们通常被称为“永远的化学品”，因为它们具有如此有用的特性，也确保它们在自然界中不会分解。

工业巨头 3M 几十年来一直生产多种用途的 PFAS，并因 PFAS 污染而面临诉讼。该公司于 2023 年 6 月 22 日宣布与公共水务公司达成 103 亿美元的和解协议，以帮助资助检测和处理。公司在和解中不承担任何责任，该和解需要法院批准。清理费用可能是这个数字的很多倍。

但如何捕获并销毁一种永恒的化学物质呢？

生物化学家 A. Daniel Jones 和土壤科学家 Hui Li 在密歇根州立大学研究 PFAS 解决方案，并解释了目前正在测试的有前途的技术。

PFAS 如何从日常产品进入水、土壤并最终进入人体？

PFAS 进入人体的主要途径有两种：饮用水和食物消耗。

PFAS 可以通过生物固体的土地应用进入土壤，即废水处理中的污泥和垃圾填埋场的渗滤液。当受污染的生物固体作为肥料施用于农田时，PFAS 会渗入水、农作物和蔬菜中。

例如，牲畜可以通过吃的植物和喝的水吸收 PFAS。密歇根州、缅因州和新墨西哥州均报告了牛肉和奶牛 PFAS 含量升高的病例。对人类潜在风险的程度仍然很大程度上未知。

我们密歇根州立大学研究小组的科学家正在研究可以添加到土壤中并防止植物吸收 PFAS 的材料，但会将 PFAS 留在土壤中。

问题是这些化学物质无处不在，并且水或土壤中没有自然过程可以有效分解它们。许多消费品都含有 PFAS，包括化妆品、牙线、吉他弦和滑雪蜡。

现在修复项目如何消除 PFAS 污染？

有一些方法可以将它们从水中过滤出来。例如，这些化学物质会粘附在活性炭上。然而，这些方法对于大型项目来说非常昂贵，而且您仍然必须不使用化学品。

例如，在加利福尼亚州萨克拉门托附近的一个前军事基地附近，有一个巨大的活性炭罐，每分钟吸收约 1,500 加仑受污染的地下水，对其进行过滤，然后将其泵入地下。该清理项目耗资超过 300 万美元，但它可以防止 PFAS 进入社区使用的饮用水。

美国环境保护署提议对公共饮用水系统中六种 PFAS 化学物质的最高含量制定具有法律强制力的要求。其中两种化学品——全氟辛酸和全氟辛烷磺酸——将被视为单独的危险化学品，如果其中任何一种化学品的含量超过万亿分之四（远低于之前的指导值），就会采取监管行动。

过滤只是第一步。一旦 PFAS 被捕获，您必须处理含有 PFAS 的活性炭，并且 PFAS 会继续移动。如果您将受污染的材料掩埋在垃圾填埋场或其他地方，PFAS 最终会渗出。这就是为什么找到摧毁它的方法很重要。

科学家发现的最有前景的分解 PFAS 的方法是什么？

销毁 PFAS 最常见的方法是焚烧，但大多数 PFAS 对焚烧具有显着的抵抗力。这就是为什么它们被包含在消防泡沫中。

PFAS 具有与一个碳原子键合的多个氟原子，并且碳和氟之间的键是最强的键之一。要燃烧某些东西，通常必须破坏键，但氟无法与碳分离。大多数 PFAS 在 1,500 摄氏度（2,730 华氏度）左右的燃烧温度下完全分解，但它是能源密集型的，并且合适的焚烧设施很少。

还有其他几种实验技术显示出前景，但尚未扩展到处理大量化学品。

巴特尔的一个小组开发出了超临界水氧化技术来破坏 PFAS。高温和高压会改变水的状态并加速化学反应，从而破坏危险物质。然而，扩展仍然是一个挑战。

其他人则使用等离子反应器，利用水、电和氩气来分解 PFAS。它们速度很快，但也不容易扩展。

未来我们可能会看到什么？

很大程度上取决于我们对大多数人类接触 PFAS 的来源的了解。

如果主要通过饮用水发生接触，还有其他可能的方法。它有可能最终会通过电化学方法在家庭层面被销毁，但也存在有待了解的潜在风险，例如氯化物等常见物质转化为毒性更大的副产品。

补救的最大挑战是确保我们不会通过释放其他气体或产生有害化学物质而使问题变得更糟。人类长期以来一直试图解决问题并使事情变得更糟。冰箱就是一个很好的例子。氟利昂（一种氯氟烃）是替代冰箱中有毒易燃氨的溶液，但随后它导致了平流层中的臭氧消耗。它已被碳氟化合物所取代，碳氟化合物现在加剧了气候变化。

如果说有什么值得吸取的教训的话，那就是我们需要思考产品的整个生命周期。我们真正需要的化学品能持续多久？

这是最初于 2022 年 8 月 18 日发表的文章的更新版本。

A. Daniel Jones，密歇根州立大学生物化学教授和 Hui Li，密歇根州立大学环境与土壤化学教授