全氟和多氟烷基物质(PFASs)是一类合成化合物,自20世纪60年代以来被广泛应用于各种工业和商业领域(Buck等人,2011年;Glüge等人,2020年;Wang等人,2021年)。它们具有出色的热稳定性和化学稳定性,以及疏水性和疏油性,因此被广泛用于提高消费品的水、污渍和防油性能(Dewapriya等人,2023年;Kotthoff等人,2015年)。然而,这种稳定性也导致它们在环境中长期存在,引发了对其健康和生态影响的担忧(DeWitt,2015年;Trudel等人,2008年;Evich等人,2022年)。
诸如浸渍液、户外纺织品以及与食品接触的纸张和纸板等商业产品,是PFASs环境污染和人体暴露的重要来源。例如,纺织品约占全球氟化聚合物总需求的35%,占欧盟PFASs产量的三分之一(估计在41,000至143,000吨之间,Harry Doyle等人,2024年)。因此,纺织业被认为是欧洲PFASs污染的主要来源之一。过去十年中,多项研究证实了PFASs在包括户外、室内、海洋、运输和建筑在内的多种应用中的存在(Kotthoff等人,2015年;Herzke等人,2012年;Janousek等人,2019年;Skedung等人,2024年)。通常,防水和防污性能是判断产品是否含有PFASs的依据(Rodgers等人,2022年)。制造过程、洗涤周期和排放也会导致大量PFASs释放到环境中(Schellenberger等人,2019年,2022年;Wickersham等人,2023年;Langberg等人,2021年)。
许多研究还关注了浸渍产品和食品接触材料中的PFASs含量(Kotthoff等人,2015年;Herzke等人,2012年;Jensen等人,2008年;Favreau等人,2017年;Mumtaz等人,2019年;Fredriksson等人,2022年;Robel等人,2017年;Vestergren等人,2015年;Liu等人,2014年;Trier等人,2011年;Bugsel等人,2022年)。这些研究主要测量了特定PFASs的浓度,如全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)或氟调聚物醇(FTOHs),或分析了多氟烷基磷酸单酯和二酯(monoPAPs和diPAPs)及氟调聚物巯基烷基磷酸酯(FTMAPs)等化合物的多样性。浸渍产品的使用会释放挥发性FTOHs和含有离子PFASs的微滴,从而导致人体直接暴露和室内环境污染(Trudel等人,2008年;Favreau等人,2017年;Fiedler等人,2010年)。对于食品接触材料,PFASs向食品中的迁移已被证实会带来健康风险(Ramírez Carnero等人,2021年;Zabaleta等人,2020年;Granby和H?land,2018年;Chen等人,2024年)。
为了更全面地评估商业产品中的PFASs含量,近期研究采用了测量总氟含量的方法(Skedung等人,2024年;Robel等人,2017年;Liagkouridis等人,2021年;Tokranov等人,2018年;Schultes等人,2019年)。这种方法可以快速识别含氟物质,无论是聚合物形式还是非聚合物形式。另一种补充方法是利用TOP测定方法将可氧化物质转化为可通过靶向分析检测的形式(Houtz和Sedlak,2012年)。这种化学反应能生成PFCAs,常用于消防泡沫和环境样品的分析(Al Amin等人,2023年;Antell等人,2024年;Lange等人,2024年)。该方法也在一定程度上应用于浸渍产品(Fredriksson等人,2022年)、纺织品(Rodgers等人,2022年;Robel等人,2017年;Liagkouridis等人,2021年)和纸张(Rodgers等人,2022年;Robel等人,2017年;Liagkouridis等人,2021年)。此外,聚合物材料可通过碱性水解释放氟调聚物醇,从而揭示未知的PFASs(Nikiforov,2021年)。
这些方法能够提供半定量浓度和氟链长度信息,但仅能反映样品中总PFASs的一小部分。尽管如此,这些方法对于检测目前受监管或即将受监管的化合物(如PFOA或PFHxA)的前体仍然非常有价值。
鉴于PFASs的持久性、生物累积性和毒性问题,监管机构自2006年起已采取措施限制其使用(欧盟官方公报,2006年)。在美国,环境保护署(EPA)已将某些PFASs(包括PFOA和PFOS)列为危险物质,并正在考虑根据《有毒物质控制法》(TSCA)实施更严格的限制(美国环境保护署,2025年)。食品药品监督管理局(FDA)负责监管食品接触材料中的PFASs。2024年,FDA宣布不再允许制造商将含PFASs的防水剂用于纸张和纸板等食品接触材料(美国食品药品监督管理局,2024年)。在缺乏联邦法规的情况下,一些州也制定了自己的禁令或限制措施。例如,加利福尼亚州于2025年初禁止生产、分销或销售含有故意添加的PFASs的新纺织品,或含有超过100 ppm总有机氟浓度的PFASs的纺织品(加利福尼亚州立法信息,2022年)。该阈值将于2027年进一步降至50 ppm。
在欧盟,由于类似的原因,对食品接触材料和纺织品中的PFASs的监管也日益严格。根据《化学品注册、评估、授权和限制条例》(REACH条例)(EC)No 1907/2006,某些PFASs(如PFOA和PFOS)已受到限制,更广泛的监管措施将于2026年生效,包括对PFHxA的限制(欧盟官方公报,2024年)。根据《包装和包装废物条例》(Packaging and Packaging Waste Regulation,PPWR)(EU)2025/40,2026年将全面禁止所有食品接触包装中的PFASs(欧盟官方公报,2025年)。瑞士也在准备类似限制措施,预计将在2026年底纳入《关于减少某些特别危险物质、制剂和物品使用风险的条例》(ORRChem)(瑞士联邦环境办公室,2025年)。此外,包括丹麦、法国和荷兰在内的多个欧盟成员国也已对消费品(包括纺织品和食品包装)中的PFASs实施了国家禁令或限制。
在这不断变化的监管框架下,本研究旨在评估浸渍产品、纸张和纸板中的食品接触材料以及纺织品中的总氟含量和PFASs浓度,以尽可能全面地了解它们在消费市场中的现状。为此,使用燃烧离子色谱法(CIC)量化了总氟含量,并将其与TOP测定前后的靶向PFASs分析结果进行了比较。直接对浸渍产品及纺织品、纸张和纸板的甲醇提取物进行了PFCA前体的氧化处理,以评估两种方法的互补性。分析结果与以往研究进行了对比,以识别PFASs使用的趋势,并将测量浓度与当前和未来的监管阈值进行了评估。这种方法旨在评估现有法规的有效性,并明确行业和政策制定者为减少PFASs商业来源所需采取的进一步措施。