PFAS

PFAS（per- and polyfluoroalkyl substances ^[3]  ），即全氟和多氟烷基物質 ^[4]  ，是一系列非天然人工合成有機化合物，主要由碳原子和氟原子構成，不但具有親水性功能團及疏水性烷基側鏈，還具備耐火性、高穩定性和持久性，因此在各行業中被廣泛採用，用於紡織、表面活性劑、食品包裝、不粘塗層、滅火泡沫等領域，但因其具有高熱穩定性和化學穩定性，可在環境中持久存在，幾乎不被生物降解 ^[5]  。

PFAS的典型化合物碳骨架結構如圖所示。

基於其主鏈中存在的氟化碳原子的數量以及完全或部分氟化的烷基鏈，PFAS可分為長鏈（C≥8）和短鏈（C＜8），其中長鏈PFAS降解尤為困難 ^[4]  。

傳統PFAS的代表性化合物、以及研究最熱門的PFAS，為全氟烷基羧酸類化合物及全氟烷基磺酸類化合物兩大類。其具體包括以下幾種：

全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonate, PFOS）是環境、生物羣和人體組織中檢出率和濃度水平最高的PFAS，以ng/L級的濃度廣泛存在於世界各地水生環境中，在北極和南極的水體中也檢測到了PFOS的存在 ^[4]  。

PFOS易被生物機體吸收，並在血液中很快達到濃度峯值，被吸收的PFOS主要在肝臟、腎臟與血液中積累，與機體中的血清白蛋白和低密度脂蛋白結合，結合率分別可達到99.8%和95.6% ^[4]  。

全氟辛烷羧酸（perfluorooctanoic acid, PFOA）一旦進入機體後難以代謝排出，經腸肝循環吸收後，主要在腎臟和肝臟中聚集引發各類病症 ^[4]  。

根據毒理學研究報道，PFOA暴露可能導致人類前列腺癌、肝癌、腎癌的發病風險上升，還可能與膀胱癌、淋巴和造血組織惡性腫瘤有關，具有神經毒性、遺傳毒性、生殖毒性和發育毒性 ^[4]  。

全氟壬酸（PFNA）和全氟十二烷酸（PFDA）作為表面保護劑在工業應用中得到了廣泛的應用，但相比於PFOS和PFOA等PFAS，PFNA受到的社會關注相對較少，但並不代表其具有更小的生物毒性 ^[4]  。PFNA在血清中的檢出率僅次於PFOS、PFOA ^[4]  。毒理學研究表明，與PFOS和PFOA相比，PFNA更容易積在生殖器官、肝臟和免疫系統中積累並表達毒性 ^[4]  。

全氟己烷磺酸（PFHxS）是人體代謝週期最長的全氟化合物，其在人體血液中的半衰期長達7.3年 ^[4]  。PFHxS進入生物體內後具有生物蓄積性，主要存在於內分泌，免疫，神經和生殖系統中 ^[4]  。在生殖系統中PFHxS會引發雌激素受體反式活化，性激素濃度改變，原發性卵巢功能缺失，引發大量的生育疾病 ^[4]  。

人體攝入PFHxS的主要途徑之一是飲食，越來越多的體外和體內研究表明，PFHxS與人類不良症狀之間存在密切的關聯，例如非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）、糖尿病和內分泌紊亂等 ^[4]  。

2022年6月，在《斯德哥爾摩公約》締約方大會第十次會議（SC COP-10）上，成員國同意將PFHxS、其鹽類及相關化合物 [71]列入持久性有機物消除清單，並在全球範圍內禁用PFHxS ^[6]  。

PFAS被用於製造多種產品，包括醫療技術產品、半導體、電池、手機、汽車和飛機。

氟為元素週期表中電負性最強的元素，導致碳氟鍵高度極化並具有極大鍵能，使C-F鏈中對應C-C鍵的鍵能相應提高，產生良好的熱穩定性及化學穩定性，因此PFAS被廣泛用於食品包裝、消防材料、化妝品、機械製造中 ^[4]  。

PFAS中C-F鏈的反應惰性也是其主要特徵，使部分PFAS能在強酸、強鹼及強氧化性、強還原性等惡劣環境中使用 ^[4]  。

由PFAS所製備的塗層也展現出良好的保護性和耐久性，因此在航空航天及光刻等苛刻的工作條件下依然需要PFAS的參與，以確保系統工況穩定 ^[4]  。

通過FDA對在已知環境PFAS污染地區種植或生產的食品的測試，很明顯土壤、水或空氣中的PFAS可以被植物和動物吸收，從而導致食品受到污染。 ^[1] 

2022年10月，美國多地都檢測到了PFAS，而真正污染數目已經超過了報告給出的57412個地點 ^[1]  。

2022年12月，3M公司（明尼蘇達礦務及製造業公司）表示，計劃退出被稱為“永久化學品”的全氟及多氟烷基物質（PFAS）的生產，並努力在2025年底前在其產品組合中停止使用PFAS。 ^[2]