10 月 17 日,南方科技大学环境科学与工程学院团队联合英国伯明翰大学团队,共同发表了一篇题为 Factors Influencing Concentrations of PFAS in Drinking Water: Implications for Human Exposure 的大型研究,对饮用水中全氟和多氟烷基物质(PFASs)的浓度及人体暴露量进行了全面评估。
研究发现,来自全球的 112 个瓶装水样品中,PFASs 总检出率达 65~100%,并且中国自来水中的十种 PFASs 浓度(9.2±1.2ng/L)显著高于英国自来水(2.7±0.23ng/L)[1]。
饮用水 PFASs 检出率高达 100%,需要担心吗?
PFASs 是一类在烷基链上存在多个氟原子的有机氟化合物,主要用于生产多种塑料及塑料制品(如塑料瓶、不粘锅涂层等)、医疗用品(如人工血管、造影剂)、工业用品(如表面活性剂)等。具有毒性低、结构稳定、生物相容性极佳等特点。
但是,相比通常使用的塑料或其他有机化合物制品,PFASs 更难降解,且在降解和磨损过程中会释放具有毒性的单体化合物。
研究表明,一旦摄入,PFASs 就会在人体血液中积聚,而 PFASs 作为一类内分泌干扰物,可引起甲状腺疾病和妊娠期糖尿病,与儿童过敏性疾病、高血压和炎症性肠病也有关[1~5]。除此之外,PFASs 的暴露还可能引起免疫系统失调,表现为部分炎症指标和自身免疫性抗体的水平上升[6]。
研究团队在 2019 至 2020 年期间,从英国(n=29)和中国(n=83)共购买了 112 个瓶装水样本,涵盖 87 个品牌,水源来自亚洲、欧洲、北美洲和大洋洲的 15 个国家。此外,研究团队还从英国(n=41)和深圳(n=14)的不同家庭中收集了自来水样本。
对所有水样进行 PFASs(包括 10 种具体的化合物)检测后发现,瓶装水中 PFASs 的总检出率为 65~100%,检出率最高的化合物是全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS),其次是全氟壬酸(PFNA)和全氟己烷磺酸盐(PFHxS)。在所调查的 15 个国家中,来自挪威和日本的瓶装水中十种 PFASs 的浓度最高。
自来水样本中,中国样本 PFASs 检出率为 57~100%,英国则为 5~100%。进一步关注浓度发现,中国自来水中十种 PFASs 的浓度(9.2±1.2ng/L)显著高于英国自来水(2.7±0.23ng/L)。具体分类来看,中国自来水中有 3 种 PFASs 的平均浓度超过英国,另有 1 种 PFASs 的浓度明显低于英国。
此外,研究团队还比较了不同材质容器(塑料或玻璃瓶)、不同种类的水(纯净水或天然矿泉水)中的 PFASs 浓度。结果显示,玻璃瓶装水中十种 PFASs 的浓度高于塑料瓶装水,而纯净水中十种 PFASs 的浓度高于天然矿泉水,但这两种差异均无统计学意义(p>0.05)。
以上结果均提示,无论是瓶装水还是自来水,PFASs 检出率均比预想中更高,这是否说明饮用水「不够安全」呢?
事实上,研究团队在文中已经提到:「大多数单一 PFASs 的浓度远低于相应的健康参考值。人类通过饮用水接触 PFASs 似乎并不会对人类健康造成严重风险。」
然而,值得注意的是,中国自来水中的 PFOS 浓度(4.3±0.68ng/L)超过了 2024 年美国环保局规定的「最大污染物浓度(MCL)值」4ng/L。
对此,研究团队分析的原因是:「这可能是由于中国(2019 年)比欧盟(2010 年)更晚实施 PFOS 监管禁令。」
还是担心?研究的另一发现:把水烧开,去除率可达 86%
虽然饮用水中的 PFASs 浓度基本不会威胁到人体健康,但如此高的检出率还是可能引起人们对饮水安全的担忧。
不过先别急着担忧,因为这项研究还分析了各种净水方式对自来水中 PFASs 浓度的影响。
这项研究通过单纯煮沸、单纯使用活性炭过滤、煮沸+活性炭共三种方式处理自来水,结果显示,单纯煮沸对 PFASs 的去除率最高可达 86%;单纯使用活性炭过滤的去除率则在 81~96% 之间;煮沸+活性炭的去除效果最好,最高可实现 99.6% 去除。
作为「烧开水大户」的中国人,将水烧开了再喝的这一习惯,除了能有效去除自来水中的 PFASs,其实也能避免其它有害物质进入身体。
这项微塑料研究的通讯作者表示:「考虑到烧开水过程的消毒杀菌、杀灭寄生虫卵、去除重金属等功能,喝开水的综合益处,我们可能还远未完全了解。」
致谢:本文经 清华大学化学系博士 孙亚飞 专业审核
这份报告对于不同国家水体 PFASs 的检出情况做了相对全面的分析。但应注意,中国地域辽阔,英国也不能代表整个欧洲,因此报告结论并不适合直接外推。
水体中的 PFASs 与是否邻近工业区有关。英国的去工业化比较早,在 PFASs 的管理方面也启动得更早。欧洲部分地区,如地中海和波罗的海,PFASs 的问题目前还是比较严重的。
对于中国来说,自来水一般会煮沸后饮用,大部分 PFASs 能被去除;而瓶装水则与水源地关系很大,国内大多数水源地都在非工业区。因此,公众不需要过分担心或恐慌。
[1] Chuanzi Gao, Daniel Simon Drage, Mohamed Abou-Elwafa Abdallah, Feng Quan, Kun Zhang, Shiyao Hu, Xue Zhao, Yi Zheng, Stuart Harrad, and Wenhui Qiu ACS ES&T Water Article ASAP
[2] Swan SH, Colino S (February 2021). Count down: how our modern world is threatening sperm counts, altering male and female reproductive development, and imperiling the future of the human race. New York, USA: Scribner. ISBN 978-1-9821-1366-7.
[3] Lee JE, Choi K. Perfluoroalkyl substances exposure and thyroid hormones in humans: epidemiological observations and implications. Ann Pediatr Endocrinol Metab. 2017;22(1):6-14.
[4] Yu G, Jin M, Huang Y, et al. Environmental exposure to perfluoroalkyl substances in early pregnancy, maternal glucose homeostasis and the risk of gestational diabetes: A prospective cohort study. Environ Int. 2021;156:106621.
[5] von Holst H, Nayak P, Dembek Z, et al. Perfluoroalkyl substances exposure and immunity, allergic response, infection, and asthma in children: review of epidemiologic studies. Heliyon.
[6] DeWitt JC, Peden-Adams MM, Keller JM, et al. Immunotoxicity of perfluorinated compounds: recent developments. Toxicol Pathol. 2012;40(2):300-11.
[7] Drinking Boiled Tap Water Reduces Human Intake of Nanoplastics and Microplastics. Zimin Yu, Jia-Jia Wang, Liang-Ying Liu, Zhanjun Li, and Eddy Y. Zeng. Environmental Science & Technology Letters Article ASAP.
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