六问六答--PFAS的“治”与“困”

可以这样理解PFAS：它是一类人造化学物质，其分子结构具有一条坚固的“碳链骨架”，骨架上的氢原子全部或部分被氟原子所取代，形成了一层自然界中极为稳定的“氟原子盔甲”，具有抗油和抗水特性，常用于表面处理。

这种结构也使得PFAS极其稳定，难以降解。其关键原因在于碳-氟键的存在，这是目前已知最强的化学键之一，能够抵抗常见的自然降解过程，如光照、微生物分解。因此，PFAS在自然环境中能够持久存在数百年甚至更长时间，被称为“持久性化学物质”。

PFAS主要通过以下途径进入环境：工业排放来自氟化工、电镀、半导体、纺织和消防等企业的生产与使用PFAS过程产生的废水、废气和固废；日常消费品如不粘锅、防水服装、防油食品包装和防污地毯等，会在使用和清洗中逐渐释放PFAS；消防泡沫尤其在机场和军事基地的训练中使用，已成为地下水污染的重要来源；垃圾填埋渗滤液、污水处理厂出水及污泥中含有PFAS，处理不当也会向环境释放PFAS。

这些进入环境的PFAS可通过污染水体灌溉进入土壤和农作物，或被水生生物吸收并富集。人类通过饮用受污染的水或食用这些动植物产品，使PFAS在体内逐渐积累，从而进入食物链。因此，急需针对重点行业的源头管控PFAS排放，降低环境和健康风险。

PFASs的生命周期

注：PFAS产品从生产商到市场，再到消费者，最后到处置，每一步都向大气和水体进行释放。土壤是PFAS一个长期的环境汇，缓慢地释放PFAS到水体中，并被生物群吸收，最终在深海沉积物中积累。（图片来源文章标题：Per- and polyfluoroalkyl substances in the environment；文献来源：Science）

目前，传统的污水处理工艺对PFAS的去除能力较为有限。广泛使用的活性污泥法对PFAS的去除效率通常较低（一般低于20%），其作用主要体现为部分PFAS吸附在微生物絮体上，并随剩余污泥排出系统，实质上实现了污染物从水相向固相的转移，而非彻底降解。后续的深度处理单元，如臭氧氧化、砂滤及紫外消毒等，对水中溶解态的PFAS也基本没有去除效果，而基于活性炭的深度处理起初对长链PFAS有去除效果，但会较快达到饱和，失去对PFAS的去除能力。

需要认识到，传统污水处理厂的核心设计目标在于有效去除COD、氮、磷等常规污染物，并非针对PFAS等微量新兴污染物。因此，现有工艺虽能一定程度上将PFAS转移并富集到污泥中，但并未从根本上解决污染问题，进而带来了新的技术挑战。

这主要带来三方面挑战：首先，常规生化处理技术对PFAS去除效果有限，必须依赖成本较高的高级处理技术。其次，在PFAS从污水向污泥转移和富集的过程中，污染物大量浓缩至污泥相，不仅显著增加了污泥的处理难度，也制约了其最终处置路径的选择--例如土地利用可能带来土壤与作物污染风险；焚烧需在高温下运行，但仍可能产生二次污染物；填埋也存在渗滤液污染地下水的长期隐患。第三，如何高效且经济地去除残留在污水中PFAS，是另一项重要技术挑战，目前尚无普适且低成本的解决方案。

目前，针对水环境中PFAS的治理技术主要分为“分离浓缩”和“降解破坏”两大类，每种技术都有其适用的场景与特点。

分离浓缩技术是目前相对成熟且应用广泛的方法。其中，活性炭吸附（GAC）技术成熟，能快速部署，依靠其多孔结构有效吸附PFAS，但需定期更换或再生饱和炭，会产生二次污染物，运行成本适中。离子交换树脂（IX）通常比活性炭具有更好的PFAS去除效果，但其树脂成本更高，吸附饱和后再生困难，通常一次性使用，饱和树脂作为危废处置。高压膜技术（如反渗透RO和纳滤NF）的去除效率极高，但会产生需要进一步处置的浓缩液，且能耗与投资成本较高。

在更具挑战性的降解破坏技术方面，多种技术正在研发和示范中。电化学氧化技术可在原位产生强氧化剂，无需额外投加化学品，但目前能耗较高且可能产生副产物，尚处于中试阶段。等离子体技术能彻底分解PFAS分子，但设备复杂、能耗巨大，目前较难大规模应用。超临界水氧化（SCWO）虽破坏彻底，却需要极端的高温高压条件，对设备要求高、成本昂贵，一般仅用于特殊高浓度废水的处理。此外，一些新兴的生物及化学降解方法展现出环境友好、成本较低的潜力，但目前多数仍处于实验室研究阶段，离工程应用尚有距离。

总体而言，当前“先吸附分离再安全处置”仍是实际工程中的主流方案，先利用GAC或IX等技术将水中微量PFAS富集到小体积的浓缩液或废料中，再采用氧化还原、焚烧等技术进行最终处理。这也预示着未来需要从源头控制、监管政策和深度处理技术等多方面共同推进，才能实现PFAS的有效治理。

我国在PFAS的标准体系建设上正在稳步推进。2023年4月实施的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）首次纳入了全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）两项指标的参考限值（分别为为80 和40 ng/L），这标志着我国在饮用水新污染物监管方面迈出了重要一步。当然，作为一项新兴课题，标准建设需要一个持续完善的过程，目前地表水、工业废水、污泥等相关标准仍在研究和评估中。

从国际对比来看，各国均处于对PFAS认识的深化和管控措施的探索阶段，但基于不同的环境背景和技术经济条件，采取的策略和步伐有所不同。例如，美国为饮用水中PFOA和PFOS设定了极具挑战性的强制性限值（均为4ng/L），欧盟已对饮用水中常见的20种PFAS（小于100ng/L）和所有PFAS（小于500 ng/L）进行管控。这种差异反映了不同地区的治理思路和优先级选择，而我国采用了更加分步实施、稳健审慎的路径，首先对两种广泛关注的饮用水中典型PFAS设立了参考指标，这为未来逐步扩大管控范围、优化限值要求奠定了科学基础。

需要强调的是，标准的制定需要充分考虑国情和科学依据，我国要平衡经济发展和环境及健康风险。随着科学研究的深入和治理经验的积累，相关部门正在积极推进更全面的PFAS环境风险评估与标准修订工作。

当前，PFAS的治理工作面临多方面的系统性挑战。首先，检测技术要求高、成本昂贵，由于PFAS在环境中通常以极低浓度（纳克/升级别）存在，必须依赖液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）等精密设备，每个样品的分析费用高，且操作需专业人员，导致大规模普查难以实施。其次，PFAS种类繁多，总数超过万种，且不断有新替代品出现，缺少标准品使得监管与检测方法滞后于实际污染状况，目前主流监测仅覆盖数十种，大量未知或未标定物质仍难以有效识别。此外，全国范围内缺乏系统性的环境本底调查，背景值不明确，为科学制定环境基准与标准带来困难。污染源识别与责任认定也极为复杂，PFAS污染历史长、来源多样，涉及多个行业与责任主体，溯源技术难度大，致使“谁污染、谁治理”原则在实际中难以落实。最后，从监测、处理到生态修复的全过程治理成本极高，需要持续而巨大的资金投入，进一步增加了系统性治理的难度。

总体而言，我国市政饮用水是安全的，居民无需对此感到恐慌。目前，饮用水中PFAS的检出情况普遍存在，但有风险的地区主要集中在部分生产和使用PFAS的工业区附近，并非普遍现象。更重要的是，绝大多数检出浓度都处于极低的纳克每升水平，整体风险处于可控范围。这意味着对于大多数公众的日常饮用而言，其健康风险是极低的。

在处理方面，虽然传统的自来水处理工艺难以有效去除PFAS，但值得强调的是，国内许多水厂已经广泛采用了活性炭吸附（GAC）和膜分离等深度处理技术，这些工艺能够高效去除包括PFAS在内的多种新污染物，为核心供水安全提供了强有力的技术保障。

对于极少数处于重点关注区域或自身属于敏感群体的居民，如果希望获得更进一步的安心，可以选择安装反渗透（RO）净水器、使用优质活性炭滤芯和特效树脂的净水装置去除饮用水中PFAS。总体来看，国家对新污染物的监测与管控也在持续加强，因此保持关注即可，不必过度担忧。

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