全氟和多氟烷基物质(PFAS)因具备卓越的防水、防油及耐高温特性,被大量应用于食品包装、纺织、电子等多个行业。

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但由于环境持久性,可通过生物累积效应在人体内蓄积,显著增加致癌、免疫系统紊乱等健康风险。

在艾邦于7月9日山东青岛举办“2025年第四届功能塑料创新论坛”上,香港科技大学(广州) 助理教授/博导 王军将作《新一代无氟(PFAS-free)聚合物加工助剂技术》演讲报告,欢迎参会交流。

 

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PFAS

为什么 PFAS 如此难以销毁

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 PFAS

 

 

PFAS代表“全氟和多氟烷基物质”

被称为“永久化学品”,指包含至少一个全氟化碳原子的有机氟化合物

 

 

 PFAS 

1.极强的化学键结构

PFAS分子的核心是碳-氟键(C-F),这是有机化学中最稳定的化学键之一。这种强键能使其具有极高的热稳定性和化学惰性,能够抵抗自然降解以及传统处理方式,如高温焚烧或化学氧化。

2.具有不完全分解的风险

即使在高能处理过程中,PFAS可能仅被部分分解,生成更小的PFAS分子或其他有毒副产物(如氟化氢或短链PFAS),反而加剧环境污染。

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3.种类繁多,性质复杂

PFAS包含数千种化合物,不同亚类的物理化学性质差异显著如链长、官能团等,单一处理技术难以覆盖所有类型。

某些方法可能对长链PFAS有效,但对短链无效。

4.应用广泛,废物流复杂,缺乏普适性技术

PFAS存在于多样化的产品,如不粘涂层、消防泡沫、防水织物和废物流中,导致其处理需针对不同来源调整技术,增加了销毁的难度和成本。

当前尚无一种经济高效且能彻底分解所有PFAS的技术。

现有方法,如超临界水氧化、等离子体电弧、高温高压反应器等方法往往能耗高、成本昂贵,难以大规模应用。

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PFAS

如何有效销毁PFAS

高效销毁PFAS需分阶段进行——先浓缩再处理

 PFAS 

首先进行收集与浓缩

专家科林·希金斯认为:直接销毁未浓缩的PFAS效率低下,会浪费能源在加热水或破坏其他无关物质上。当 PFAS 处于浓缩状态时,可以更有效地部署销毁方法。

因此在处理受污染的水或土壤时,首先必须通过过滤等技术浓缩PFAS

再进行彻底清除与无害化

巴特尔研究所专家艾米·丁达尔认为为了确保尽可能彻底地清除这些化学物质,则需要处理后PFAS降至不可检测水平,所有副产品必须无害。

因此需要高效准确的技术验证,建立测试系统,严格监控输入与输出的物质平衡,以确认销毁过程的有效性

 

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PFAS

欧美地区PFAS禁令详情

与企业合规指南

 

面对PFAS的环境与健康威胁,欧美地区近年来持续升级监管框架,通过实施全面禁令及限制性法规,系统性降低此类化学物质对生态和公众健康的潜在危害。

 

欧盟在2023年1月,欧盟五国(丹麦、德国、荷兰、挪威和瑞典)联合向欧洲化学品管理局(ECHA)提交PFAS全面限制提案,覆盖超10000余种PFAS物质。
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该提案标志着欧盟首次提出系统性禁令,除必要豁免情形外,PFAS作为物质、混合物及物品的使用将受到全面限制。

在2023年为期六个月的咨询期间,ECHA累计收到超过5600条来自利益相关方的科学和技术评论。

目前,ECHA风险评估科学委员会(RAC)和社会经济分析科学委员会(SEAC)已完成消费品混合物和杂项消费品、化妆品、滑雪蜡、金属镀层和金属产品制造业以及石油和采矿五个关键行业的初步评估。

根据规划,2025年将进入草案拟定阶段,并启动新一轮公众意见征集,持续推进PFAS限制法规的立法进程。

欧美PFAS禁令关键信息汇总表

2025年及之后数据来源:中华人民共和国商务部咨询网)

国家/地区

管控范围

关键限值/要求

生效时间

备注

欧盟整体

食品接触材料

单一PFAS≤25ppb,总和≤250ppb,总氟≤50ppm

2026.8.12

PPWR法规

消防泡沫

全面禁止(必要用途豁免)

2025(预计)

ECHA已通过意见

所有PFAS(约10,000种)

全面限制提案

2026-2027(预计)

正在立法进程

法国

化妆品、纺织品、鞋类

全面禁止(国防豁免)

2026.1.1

所有纺织品

全面禁止(基本用途豁免)

2030.1.1

丹麦

服装/鞋类

PFAS≤50mg F/kg

2025.7.1

1年过渡期

食品接触材料

全面禁止

2020.7.1(已实施)

美国-加州

纺织品

总氟≤100ppm(2025),≤50ppm(2027)

2025.1.1

化妆品

禁止有意添加

2025.1.1

美国-明尼苏达州

11类产品(地毯、化妆品等)

禁止有意添加

2025.1.1

所有产品

全面禁止(除非不可避免)

2032.1.1

最严格

美国-纽约州

食品包装

禁止有意添加

2022.12.31(已实施)

地毯

全面禁止

2024.12.31

美国-华盛顿州

化妆品

禁止有意添加

2025.1.1

美国-新墨西哥州

炊具、食品包装等7类

禁止有意添加

2027.1.1

地毯、化妆品等9类

禁止有意添加

2028.1.1

所有产品

全面禁止(除非不可避免)

2032.1.1

补充说明:

限值单位:

1 ppm = 1 mg/kg

1 ppb = 1 μg/kg

 

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PFAS

PFAS新兴解决方案

欧美地区PFAS管控升级正加速全球无氟化进程。随着更多禁令的落地,企业和社会都将面临新的挑战与机遇。

以欧美为目标市场的企业正在密切关注各个国家和地区的PFAS法规更新,及时调整产品配方和生产工艺,以确保产品符合最新要求。

PFAS 销毁技术正逐渐展现潜力。一些公司已获得授权,正在实际应用中推广这些系统。

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PFAS SOLUTION

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PFAS SOLUTION

超临界水氧化技术(SCWO)

里德和其他专家认为超临界水氧化技术是目前较为成熟的技术之一。

技术原理:将水加热并加压至超临界状态,破坏PFAS中的碳氟键,最终生成二氧化碳和氟化物,可中和为无害盐。

应用现状:由巴特尔(Battelle)开发的专利技术已授权给Revive Environmental公司,并在密歇根州和俄亥俄州的工厂投入使用。

超临界水氧化技术的优势就在于可彻底破坏PFAS分子结构,实现矿化。

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PFAS SOLUTION

热液碱处理(HALT)

技术原理:在高温高压的液态水中加入低成本化学试剂,如氢氧化钠,通过类似于“加强版高压锅”的环境分解PFAS。

应用现状:科罗拉多矿业学院研发的技术已授权给华盛顿州塔科马的一家公司。

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PFAS SOLUTION

紫外线氧化技术

技术原理:利用紫外线激发电子,产生高活性物质破坏碳氟键。

应用现状:密歇根州立大学开发的专利技术已授权给密歇根州东兰辛的一家公司。

紫外线氧化技术优势在于广谱性强,可攻击多种PFAS化合物。

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PFAS SOLUTION

低温化学法


西北大学化学教授威廉·迪希特尔(William Dichtel)团队发现,某些PFAS在低温下可通过氢氧化钠(碱液)分解,能耗较低,但适用性有限。

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PFAS SOLUTION

等离子体技术

通过活性电子分解PFAS,但能耗较高。

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PFAS SOLUTION

声波降解法

利用高强度声波产生气泡,气泡破裂时的高温高压可降解PFAS。

专家表示,可能不会只有一种销毁技术,而且找到销毁 PFAS 的方法不应该是唯一的解决方案,应该减少PFAS生产与多技术协同治理并重。

希金斯(Higgins)指出,解决PFAS污染问题需要综合技术手段,包括捕获环境中的PFAS化合物,并开发安全有效的销毁方法。

然而,即使技术不断进步,专家们仍强调,源头减量才是根本解决之道。目前,美国多个州及其他国家已禁止部分产品使用PFAS,许多大型企业也宣称逐步淘汰这类物质。尽管如此,PFAS仍持续污染全球多地水源。

里德(Reid)总结道:“除非绝对必要,否则彻底避免使用PFAS才是最有效的解决方案。” 这一观点凸显了预防性措施在环境治理中的核心地位。

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资料来源:PFAS-free 数据来源:中华人民共和国商务部咨询网

 

作者 808, ab