PFAS（全氟和多氟烷基物质）因其独特的化学性质而被广泛应用于各种工业和消费品中。然而，它们在环境中的持久性以及潜在的健康影响，使得PFAS，特别是在饮用水（水道水）中的存在，成为了一个日益受到关注的全球性环境与健康问题。本文将围绕PFAS在水道水中的各种疑问，进行详细具体的探讨。
何为PFAS？
PFAS是一类什么样的物质？
PFAS是全氟和多氟烷基物质（Per- and Polyfluoroalkyl Substances）的总称，包含数千种具有相似化学结构的合成化合物。它们的核心特征是含有一个或多个完全（全氟）或部分（多氟）氟化碳链。其中最著名、研究最多的包括全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）。
为什么它们如此令人担忧？这主要是因为它们具有极强的碳-氟键，这个化学键是已知最强的有机化学键之一。这使得PFAS在环境和人体内都极难分解，因此常被称为“永久化学物质（Forever Chemicals）”。
PFAS因其防水、防油、防污、耐高温和降低表面张力的特性，被广泛用于生产各种产品，如不粘锅涂层、防水服装、消防泡沫、食品包装材料、地毯、化妆品等。
为何PFAS会出现在水道水中？
PFAS是如何进入水环境并最终进入水道水的？
PFAS进入水环境的途径多种多样，主要包括以下几个方面：
- 工业排放：生产PFAS或使用PFAS制造产品的工厂，其未经充分处理的废水直接或间接排入河流、湖泊或渗透进入地下水。
- 消防泡沫（AFFF）：PFAS是某些高性能消防泡沫（特别是用于扑灭液体燃料火灾的含水成膜泡沫，AFFF）的关键成分。在机场、军事基地、炼油厂、消防训练场等使用AFFF的地方，PFAS会渗透到土壤和地下水中，污染水源。
- 垃圾填埋场：含有PFAS的消费品（如地毯、衣物、包装等）被丢弃后，在填埋场中经过雨水淋洗，产生的渗滤液含有PFAS，如果渗滤液未经有效处理，会污染周围的土壤和水体。
- 污水处理厂：家庭和工业废水中的PFAS会进入污水处理厂。然而，传统的污水处理工艺对PFAS的去除效果有限，部分PFAS会随处理后的出水排入河流，另一部分可能富集在污泥中，如果污泥被用于土地施肥，也可能将PFAS带入土壤和地表/地下水。
- 空气沉降：PFAS可以通过空气传播，然后通过雨雪或干沉降落到地表，最终进入水体。
饮用水源（如河流、湖泊、地下水）一旦被这些途径产生的PFAS污染，经过自来水厂的常规处理后，PFAS往往难以被完全去除，因此会最终进入我们的水龙头，成为水道水的一部分。
PFAS常出现在哪些地方的水道水中？
哪些区域或类型的水源更容易受到PFAS污染？
PFAS污染并非均匀分布，某些区域的水道水风险更高：
- 靠近PFAS生产或使用设施的区域：如化工厂、纺织厂、电镀厂、造纸厂等工业园区附近的饮用水源。
- 机场、军事基地或消防训练场周边：这些地方历史上大量使用含PFAS的消防泡沫，对地下水和地表水造成了长期污染。
- 大型垃圾填埋场附近：渗滤液的污染可能影响到周边的地下水。
- 受污染河流下游区域：如果河流上游存在PFAS排放源，下游城市的饮用水源可能受到影响。
- 使用受污染地下水作为饮用水源的社区：地下水一旦被PFAS污染，由于其流动缓慢，污染物会长期滞留，影响持久。
需要强调的是，即使远离上述污染源，由于PFAS的广泛使用和长距离传输能力，许多地区的水源也可能检测到低浓度的PFAS。因此，这成为一个普遍存在的潜在问题，并非局限于特定几个地点。
PFAS在水道水中的浓度有多少？
PFAS的浓度水平如何衡量？是否存在安全标准？
PFAS在水道水中的浓度通常以纳克/升（ng/L）或万亿分之一（parts per trillion, ppt）为单位衡量，因为即使在极低浓度下也可能引起关注。1 ppt相当于在一万亿克水中只有1纳克PFAS。
PFAS的检测浓度因地点、污染源类型和距离、以及水体本身的特性（如流量、地下水流速）而差异巨大，可能从检测不出（低于实验室方法检出限）到数百甚至数千纳克/升不等。在严重污染区域，浓度可能非常高。
关于“安全标准”或“饮用水限值”：目前全球范围内，对水道水中PFAS的监管标准仍在不断发展和完善中。不同国家或地区采用了不同的方法和数值：
- 有些地区对单个特定的PFAS化合物（如PFOA和PFOS）设定限值。
- 有些地区对几种主要的PFAS化合物（如PFOA, PFOS, PFNA, PFHxS等）的总和设定限值。
- 有些地区采用更广泛的“总PFAS”或“可萃取有机氟”（作为一个指标，但不直接等于总PFAS）作为参考。
例如，美国环境保护署（EPA）近年来大幅收紧了PFAS的建议和拟议强制标准，对PFOA和PFOS设定了非常低的单独自愿健康咨询水平（Health Advisory Level），并提出了对6种PFAS化合物及其总和的强制性国家饮用水法规（Proposed National Primary Drinking Water Regulation），例如对PFOA和PFOS拟议强制限值低至4 ppt。欧盟也在其饮用水指令中对20种PFAS总和设定了较低的限值。中国的PFAS环境标准和饮用水具体限值仍在逐步建立和完善中，目前更多关注特定的几种代表性物质。
需要理解的是，这些标准和建议限值反映了当前科学界对PFAS潜在健康风险的认知，并且随着研究深入，这些数值可能会进一步调整。低于检出限并不一定意味着完全不存在，高于限值则意味着存在潜在的健康风险，需要采取措施。
如何检测水道水中的PFAS？
普通居民或水务部门可以如何确认水中是否含有PFAS及浓度？
检测水道水中的PFAS需要专业的实验室分析，因为它们存在于极低浓度，且需要区分不同的PFAS化合物。
- 水务部门：大型自来水厂通常会进行定期或不定期的水源及出厂水检测，以监测PFAS浓度并评估处理效果。这些检测通常由具备资质的第三方实验室或自有实验室使用高性能的分析仪器（如液相色谱-串联质谱，LC-MS/MS）进行。检测范围通常包括监管机构要求的PFAS化合物种类。
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普通居民：
- 查询当地水务部门发布的饮用水水质报告。部分报告可能包含PFAS的监测数据，尤其是在监管要求较高的地区。
- 联系经过认证的第三方环境检测实验室。一些实验室提供居民饮用水的PFAS检测服务。通常流程是：从实验室获取特定的采样瓶，按照指示采集水样（通常是早晨第一次开水或经过一段时间静置后的冷水），将水样寄回实验室。实验室会使用LC-MS/MS等方法分析样品，并提供包含检测到的PFAS种类及其浓度的报告。这种服务通常需要付费，费用取决于检测的PFAS种类数量和实验室。
- 购买市面上提供的PFAS水质检测邮寄套件。这些套件通常提供采样工具和说明，采样后寄送到合作实验室进行分析。选择这类服务时，应确认合作实验室的资质和检测方法。
进行检测的目的是了解实际情况，以便决定是否需要采取进一步的措施，如安装家用净水设备或联系水务部门询问情况。
如何去除水道水中的PFAS？
水务部门和家庭用户有哪些有效的方法来去除水中的PFAS？
市政水处理厂的去除方法：
传统的氯气消毒、混凝沉淀和砂滤等工艺对PFAS的去除效果微乎其微。要有效去除PFAS，水厂需要采用更先进的处理技术：
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粒状活性炭吸附（GAC）：
原理：活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，PFAS分子可以被吸附到活性炭表面。
效果：对链长较长的PFAS（如PFOA, PFOS）吸附效果较好，对链短的PFAS效果稍差。随着活性炭吸附饱和，需要定期更换或再生。这是一种相对成熟且常用的方法。 -
离子交换树脂吸附：
原理：利用带有特定电荷的树脂珠吸附水中带电的PFAS分子。
效果：通常比活性炭更有效，特别是对于各种类型的PFAS，包括链短的PFAS。可以设计专门针对PFAS的离子交换树脂。树脂吸附饱和后，需要进行再生或作为危险废物处理。 -
反渗透（RO）：
原理：利用半透膜在高压下迫使水分子通过，而大部分溶解性物质（包括PFAS）则被膜截留。
效果：对几乎所有PFAS化合物都非常有效，去除率通常能达到90%以上。通常用于超纯水制备或作为高级饮用水处理的最后一步。投资和运行成本较高，且会产生一定量的浓缩废水。 -
纳滤（NF）：
原理：介于反渗透和超滤之间的一种膜过滤技术，也能有效去除PFAS，但可能不如反渗透彻底。
效果：对PFAS有较好的去除效果，但效率和成本介于GAC/离子交换和RO之间。
很多水厂会根据水源的PFAS浓度和化合物类型，结合使用以上一种或多种技术来降低出厂水中的PFAS水平。
家庭用户的去除方法：
对于担心家中水道水PFAS问题的居民，可以考虑安装家用净水设备。需要注意的是，并非所有家用滤水器都能有效去除PFAS。以下是一些有效的方法：
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活性炭滤水器（高性能类型）：
类型：包括滤水壶、龙头式过滤器、台下式过滤器（如多级过滤系统中的碳滤芯）。
效果：标准的普通活性炭滤芯对PFAS的去除效果有限且不稳定。需要选择专门针对PFAS设计的、具有更大容量和更长接触时间的粒状活性炭（GAC）或碳块（Carbon Block）滤芯。购买时应查看产品是否通过了第三方认证机构（如NSF/ANSI标准53或58，或专门针对PFAS的认证）对PFAS的去除测试。滤芯需要按时更换，否则吸附饱和后将失效甚至释放污染物。 -
反渗透（RO）净水系统：
类型：通常安装在厨房水槽下，产生一个独立的纯水龙头。
效果：反渗透膜对PFAS非常有效，去除率可以达到90%以上。这被认为是去除水中PFAS最可靠的家用技术之一。但RO系统需要电力，会产生废水，且需要定期更换膜和前置滤芯。 -
离子交换净水系统（PFAS专用）：
类型：一些专门设计的离子交换树脂过滤器。
效果：对PFAS有很好的去除效果，特别是针对某些特定PFAS化合物。同样需要确认产品是否通过了相关认证。
重要提示：
- 煮沸是无效的：煮沸水并不能去除PFAS，反而可能因为水分蒸发而略微提高水中PFAS的浓度。
- 软水器通常无效：用于去除水中钙镁离子的软水器对PFAS没有去除效果。
- 购买家用净水设备时，务必查看产品说明和认证信息，确认其是否声称并经过第三方测试证明能有效去除PFAS，并遵循制造商的安装和维护说明（特别是滤芯/膜的更换周期）。
总结
PFAS在水道水中的存在是一个复杂的问题，涉及广泛的污染源、持久的环境行为以及潜在的健康风险。了解PFAS是什么、它们如何进入水源、哪些区域可能受影响更重、以及如何检测和去除它们，有助于公众更好地理解这一问题并采取适当的预防措施。无论是依赖市政供水还是考虑安装家用净水设备，持续关注当地水质信息和科学研究进展都非常重要。
