带来变革的想法必定处于研究的前沿。日本最大的公共研究机构之一 AIST 的官方网络杂志。

什么是 PFAS?

什么是 PFAS?

2025/07/30

#热门〇〇解说

PFAS

用科学的眼光来看,
社会关注的真正原因

    30 秒内解释

    什么是 PFAS?

    PFAS是全氟烷基物质和多氟烷基物质的缩写,主要由碳和氟组成,是具有拒水、拒油性能的人造化学品的总称。目前还没有通用的定义,据说被称为 PFAS 的物质有 12,000 或 700 万种。其中一些物质具有多种用途,例如防水防油剂、表面活性剂和半导体抗反射剂。然而,人们发现某些物质会在人类和环境中积累和持久存在,或者被输送到远离排放点的地区,国际上正在根据《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(POPs公约)考虑限制其使用并禁止其生产。

    PFAS 开始引起国际关注是在 2000 年,当时一家美国化学品制造商宣布自愿停止生产 PFOS。此外,有关PFOS和PFOA(PFAS的一种)对健康影响的诉讼也引起了人们的关注,PFAS已经得到了公众的广泛认可。在日本,美军基地和工业区周边地区已确认PFOS和PFOA造成的水污染,人们担心其对居民健康的影响。我们采访了环境创造研究部副研究主任谷穗幸,就PFAS相关问题、安全管理和使用的研究现状、国内外趋势以及未来前景进行了采访。

    目录

    什么是 PFAS

     PFAS是全氟烷基物质和多氟烷基物质的缩写,主要由碳和氟组成,是具有拒水、拒油性能的人造化学品的总称。典型的PFAS包括PFOS(全氟辛烷磺酸)和PFOA(全氟辛酸),由于人们担心它们对环境和人体的影响,近年来它们已成为热门话题。

     PFAS在碳和氟之间具有极强且稳定的键,因此具有耐热性、耐化学性、防水性等功能,广泛应用于纺织、医疗器械、电子设备、半导体制造、建筑等各个领域。然而,PFAS中的PFOS和PFOA具有难以分解和积累等特点,因此在《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(POPs公约)框架下,国际上限制其使用并禁止生产。

     但需要注意的是,现阶段(2025年7月),PFAS尚无普遍统一的定义。例如,如果我们算上2021年OECD公布的PFAS定义下的化合物,理论上PFAS的种类超过700万种,并不能说有一个应该测量和控制的PFAS清单。目前,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)的一个项目旨在标准化 PFAS 的术语、分类和命名法,以统一国际定义*1将于 2024 年 6 月开始并进行讨论。

    图表显示 PFAS 使用示例
    PFAS 在各个领域使用和排放
    (来源:欧盟发布材料*2部分图表已修改为日语)

    PFAS社会关注背景

     2000年,一家美国化学品制造商宣布将停止生产PFOS,PFAS开始引起国际关注。 PFAS于20世纪40年代开发,由于其拒水拒油的特性,被用于防水防污产品和灭火泡沫。然而,一家化学品制造商的调查显示,该制造商员工的血液中检测到了PFOS,而且在远离美国的北极熊、海豹和其他动物体内也有积累。人们担心其会在全球蔓延,该公司宣布自愿暂停PFOS的生产。

     2009年,决定将PFOS及其原料PFOSF加入POPs公约,国际监管开始启动。持久性有机污染物公约根据四个标准对化学物质进行监管:环境中的持久性、生物蓄积性、毒性和长距离流动性。关于PFAS,决定自2025年7月起,对PFOS、PFOA、PFHxS、LC-PFCA(长链全氟羧酸)及相关物质进行管制或添加。

    日本于2010年禁止生产和进口PFOS,2021年禁止PFOA。2020年自来水暂定目标值,规定总量为50纳克/升以下,但全国河流和地下水中相继检出PFOS和PFOA超标,引发居民担忧。 2025年2月,政府宣布将这一暂定目标值提升至《供水法》下需要检查和改善的“水质标准”,并计划要求地方政府和自来水公司从2026财年开始定期检查并采取行动。

    图表显示 PFAS 分类示例
    PFAS 分类示例

    PFAS 问题

     PFAS研究面临诸多挑战,特别是缺乏测量方法和危害评估数据。由于逐一评估多种 PFAS 的毒性需要花费大量时间,因此欧盟目前制定了控制多种 PFAS 的政策,其中包括毒性尚不清楚的物质。

     过去,化学物质受到《持久性有机污染物公约》的管制后,“令人遗憾的替代”问题屡屡出现,替代物质也被发现有害。在此背景下,欧盟正在对PFAS进行全面管理,其中包括毒性未知的PFAS。

    另一方面,化学品确实给我们的生活带来了很多好处。因此,有必要考虑与控制PFAS法规造成的健康损害、环境修复成本以及使用或不使用化学物质相关的经济和社会利弊,但首先重要的是优先管理持久性和积累性特别高的PFAS,并找到减少PFAS相关环境影响的方法。

    PFAS对策技术的现状

    迈向测量方法标准化

     准确评估化学物质对环境和人体的影响需要精确的测量技术。 AIST 开发了水样中 PFAS 的分析方法,并将其作为 ISO 和 JIS 标准发布,以便研究机构和分析机构能够进行一致的测量。目前,ISO和JIS规定的PFAS测定方法分别测定PFOS和PFOA等特定PFAS。然而,测量所有 PFAS 是很困难的。因此,有必要开发对 PFAS 进行分组测量和评估的方法。

     欧盟制定了名为“PFAS总量”的监管标准,涵盖了所有PFAS的浓度。 AIST在该领域的研究也很先进,并于2007年开发了EOF(提取有机氟)测量作为“总PFAS”的测量方法。此外,还使用TOP-Assay(氧化前体)测量和THP-Assay(可水解前体)测量等方法来评估含有易分解物质的PFAS。然而,即使这些方法也无法测量所有 PFAS。欧盟将于2023年发布饮用水中PFAS总量测量指南,但尚未制定统一的操作程序,这仍然是未来的一个问题。

     推动标准化需要时间。然而,与此同时,有必要建立和利用适当的分析方法。 AIST 与国立农业食品研究机构于 2024 年共同制定了土壤中 PFAS 的测定方法,并发布了临时手册。*3基于这些测量和分析方法的发展,AIST 的目标是最终标准化 PFAS 分析并建立更可靠的测量技术。

    PFAS 包含图
    目前可测量的 PFAS 是所有 PFAS 的一部分

    技术进步的努力

    PFAS测量方法的开发和评估

    我们课题组主要进行PFAS相关化学品测量技术的研发。为了保证测量精度,“标准材料”必不可少。由于并非所有物质都有可用作测量标准的标准材料,研究所内的国家计量中心 (NMIJ) 正在努力开发必要的标准材料,以实现 PFAS 相关物质的精确测量。 (AIST 杂志“什么是标准材料?」)

     从 2024 年起,我们开始研究以标准化 PFAS 总量。目前,测定总PFAS的方法有多种,因此我们仔细研究了每种方法,并邀请分析公司和公司参与测试。我们使用不同的测量方法分析了多个样品,目前正在评估这些测量方法并开发新的测量和分析方法。

    PFAS 对策需要行业、学术界和政府之间的合作

    目前,正在通过环境部的项目收集空气、土壤、水、生物体等的监测数据。这里重要的是继续监测,扩大目标物质的范围,并长期积累数据。通过这样做,还可以评估这些措施的有效性。今后,有必要在检查毒性数据的同时考虑适当的对策。

     PFAS等化学品的安全使用不仅需要科学,还需要经济学和社会学的视角。 PFAS 用于许多行业,还必须考虑监管影响。我们认为,在化学物质的合理使用、管理和对策方面,产业界、政府和研究机构之间的合作并采取平衡的措施非常重要。

    通过PFAS对策技术联盟等传播技术

    PFAS 对策技术联盟*4是AIST于2021年设立的组织,自2025年4月起,由外部组织担任秘书处。 AIST旨在与相关各方分享AIST多年来与国内外研究机构合作进行的PFAS相关研究成果,并改进对策技术。

    具体来说,我们为参与组织举办分析方法和对策技术的讲座,并提供信息交流的场所。另外,针对各企业的不同需求,我们通过技术培训、技术咨询的方式沟通各企业所需的测量方法。

     有时参与公司会问我们,“我们想开发这项技术,但是有没有可以合作研究的公司?”我们还通过联合体介绍其他公司来提供配套支持。最近,由于对PFAS对策产品的需求不断增加,我们成立了PFAS对策产品开发小组委员会。

     不仅是我们组,产业技术研究院也有研究水处理、土壤处理、新材料等各种对策技术的研究人员。一些以前未针对PFAS的技术有潜力应用于PFAS的对策和替代产品的开发,因此我们相信合作研究将导致社会问题的解决。

     如果您是一家想要将 AIST 的技术用于您自己的 PFAS 对策的公司、一家面临 PFAS 相关问题的公司、或者一家正在考虑与 AIST 或其他组织合作以利用您自己的技术的公司,请联系该联盟。该联盟汇总相关信息,并提供适合公司需求的支持和协作机会。


    *1:IUPAC 项目编号:2024-006-3-100,全氟烷基物质和多氟烷基物质 (PFAS) 的术语和分类 [返回来源]
    *2:欧盟委员会 (2020),多氟烷基物质和全氟烷基物质 (PFAS),委员会工作人员工作文件,SWD(2020) 249 最终版。 [返回来源]
    *3:国家农业和食品研究组织新闻稿 2024 年 7 月 3 日“发布了用于分析农业土壤中所含 PFAS 的初步手册[返回来源]
    *4:最新技术相关信息PFAS 对策技术联盟秘书处[返回来源]

    对本文的反应

    •  

    •  

    •  

    分享这篇文章

    • 与 X 分享
    • 在 Facebook 上分享
    • 在 LINE 上分享

    对于那些对发表的文章、与 AIST 的合作、介绍的技术、研究成果等感兴趣的人

    AIST 杂志中介绍的案例、结果和主题是 AIST 进行的研究和合作成果的一部分。
    如果您对已发表的文章有任何疑问或对 AIST 的研究内容、技术支持、合作等感兴趣,请联系我们
    请随时使用查询表与我们联系。

    国立产业技术综合研究所

    版权所有 © 米乐m6官方网站 (AIST)
    (日本公司编号 7010005005425)。保留所有权利。