【专家视角】中国科学院生态环境研究中心联合研究EST｜中国聚四氟乙烯中全氟及多氟烷基物质的综合...

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（来源：生态修复网）

首次对中国聚四氟乙烯（PTFE）全生命周期中相关的非聚合态全氟及多氟烷基物质（PFAS）进行了系统的动态物质流分析。研究覆盖2000年至2050年，量化了PTFE在生产、使用及废弃阶段非聚合态PFAS的流量、在用库存、填埋累积量与排放量，并揭示了法规政策如何驱动中国PTFE相关PFAS组成结构的转变。研究结果显示，2023年中国PTFE相关的非聚合态PFAS总流量显著增长，其中平均95.5%的排放源自PTFE生产环节。此外，研究表明在《斯德哥尔摩公约》等法规约束下，传统全氟烷基酸（PFAA）逐渐被新兴PFAS替代，预计到205年，新兴PFAS将在PTFE生命周期中占据主导地位。

1 科学问题

在中国PTFE的全生命周期中，非聚合态PFAS的流动路径、库存积累与排放通量如何随时间演变？

国内外法规政策（如《斯德哥尔摩公约》、欧盟PFAS限制提案）如何影响PTFE生产中PFAS的组成结构转型？

在PTFE生命周期中，哪个阶段是PFAS排放的关键控制节点？

新兴PFAS（如全氟醚羧酸、氟调聚物磺酸等）替代传统PFAS后，其环境释放与累积趋势如何？

2 研究方案

本研究采用动态物质流分析方法，构建了中国PTFE生命周期中非聚合态PFAS的流动模型。研究范围包括PTFE生产、使用和废弃三个阶段，共定义11类PFAS流动通量。通过收集2000-2023年PTFE产量、进出口数据、废弃物处理比例等参数，结合69个PTFE样品中56种目标PFAS的实测浓度，估算了各类PFAS的流量、在用库存、填埋累积量与排放量。研究设置了高、中、低三种估算情景，以涵盖参数不确定性，并模拟了不同政策干预下的未来趋势（至2050年）。关键参数如生产排放因子、焚烧与填埋释放比例等均基于文献与实测数据确定。

3 结论

PFAS组成结构显著转型：2020年至2023年间，PTFE中传统PFAA占比从98.6%急剧下降至26.5%，而新兴PFAA、全氟醚羧酸、氟调聚物磺酸等替代物质占比大幅上升，表明中国PTFE制造业正积极应对法规要求，转向替代化学品。

生产阶段是PFAS排放主导环节：在整个PTFE生命周期中，平均95.5%的非聚合态PFAS排放来自生产阶段，远高于使用和废弃处置阶段的贡献。2023年非聚合态PFAS排放量平均估算为1.06×105公斤。

PFOA库存与排放先增后降：在用PFOA库存从2000年的21.0公斤激增至2019年的1.22×105公斤（高估值），随后在《斯德哥尔摩公约》生效后大幅下降，预计2050年将降至292公斤（平均估值）。PFOA排放量在2020年后也呈现快速下降趋势。

新兴PFAS将成为主导：预计到2050年，新兴PFAS（包括新兴PFAA、全氟醚羧酸、氟调聚物磺酸等）的排放量将显著超过传统PFAA，其中全氟醚羧酸排放量预计可达8.24×105公斤（高估值）。

政策干预有效降低排放：情景分析表明，实施PFAS控制政策可显著降低在用库存、填埋累积量与排放量。若无进一步管控，2050年PFOA平均排放量预计为7.74×103公斤；而加强管控后可降至更低水平。

不足与展望

高温加工中PFAS降解未充分考虑：PTFE高温成型过程（300–400摄氏度）可能导致PFAS（如PFOA）快速降解，本研究未纳入该降解效应，可能高估生产排放。

前体物转化数据缺失：研究中未涵盖非聚合态PFAS前体物在环境中的转化，可能导致对总PFAS排放的低估。

焚烧与填埋释放参数不确定性大：针对PFAS在焚烧与填埋过程中的释放形态、转化率等数据仍较为缺乏，影响末端排放估算的准确性。

样品浓度变异性高：PTFE样品中PFAS残留浓度跨越三个数量级，导致估算存在较大不确定性。未来需进一步获取基于质量的排放因子，明确浓度变异原因及时间演变趋势。

未来研究方向：建议加强PTFE使用阶段PFAS释放的实测研究，完善前体物转化与高温降解动力学数据，并建立更精准的行业排放清单，以支持中国PFAS全生命周期管控政策的制定与优化。

文章来源：生态环境科学

(生态修复网)