在电影《黑水》中，公司律师罗伯特·比洛特接待了一位不同寻常的客户：西弗吉尼亚州的农民威尔伯·坦南特。坦南特的牛在化工公司杜邦公司在牲畜饮用的溪流上游建造了一个垃圾填埋场后开始死亡。比洛特开始调查该地的废物，发现了杜邦公司关于一种名为 PFOA（全氟辛酸）的化学品内部研究，该化学品曾用于特氟龙锅、家具和地毯的防水和防污处理。比洛特的调查最终导致对西弗吉尼亚州帕克斯堡居民进行了一项大规模研究，该研究发现了 PFOA 暴露与饮用水和包括肾癌、溃疡性结肠炎和甲状腺疾病在内的多种健康状况之间存在明确联系。杜邦公司支付了美国环保局历史上最大的罚款——1650 万美元——并向提起人身伤害诉讼的 3535 名西弗吉尼亚居民额外支付了 6.71 亿美元。
这部电影改编自真实故事，许多细节都是正确的（这里是 《纽约时报》杂志的专题报道，电影就是基于此改编的）。事实上，杜邦公司的工人确实在自愿吸入含有特氟龙的香烟以测试化学品效果后生病。而七名与特氟龙一起工作的怀孕员工中有两人生育了有眼部缺陷的孩子。杜邦公司将这些案例以及对实验动物的数十年研究成果多年来一直瞒着公众。
自那以后，杜邦公司和其他美国公司已逐步淘汰了 PFOA 的使用，美国环保局还为 PFOA 和相关化学品 PFOS 在饮用水中的含量设定了健康咨询阈值，即每万亿分之 70 份。但这不是一项可强制执行的限制，因此该机构目前正在制定一项法律标准。但数十年的污染遗产依然存在——PFOS 和 PFOA 在环境中存留时间很长。最近，公司已转向使用其他类似的化合物，它们认为这些化合物风险较低——这些化合物被称为 PFAS，即全氟和多氟烷基物质。以下是您需要了解的关于这些分子今天如何继续影响我们的信息。
全氟什么？
近 5000 种 PFAS 都是表面活性剂化学品，能够极好地防水防油。它们有由与氟原子结合的碳原子组成的尾部，而这种碳-氟键很难断裂。PFAS 的独特性能使其在多种应用中很有用，包括灭火泡沫、医疗设备、不粘锅、防水夹克、家具和食品包装。但这种化学结构也是 PFAS 被称为“永久性化学品”的原因，因为它们可能需要数百年甚至数千年才能自然分解。“它们在我们设计时实现了许多我们期望的伟大功能，”克拉克森大学环境工程教授米歇尔·克里米说。“现在我们有了意想不到的后果，其中之一就是一旦它们进入环境，它们就不太容易分解。”
而且，经过数十年的使用，这些化学品几乎无处不在。它们不仅永久存在，而且可溶于水，这使得它们非常容易迁移。2001 年，研究人员报道了在中途岛的沙岛上 白头海雕和信天翁体内发现的 PFAS，该岛位于太平洋中部。根据研究过这些化学品的圣母大学核物理学家格雷厄姆·皮斯利（Graham Peaslee）的说法，我们人体内大约有每十亿分之五份。PFAS 会生物累积，这意味着随着我们不断暴露于微量物质，它们会在我们的血液和组织中随时间积累。它们还会生物放大，这意味着它们在食物链中向上移动时会变得更加浓缩，因此顶层捕食者具有最高的浓度。皮斯利说，这就是为什么北极熊体内被发现含有约每十亿分之 300 份。
“更安全”替代品的风险
PFAS 分为长链和短链两种。PFOA，也称为 C-8，具有八个碳原子的链，与 PFOS 一样属于长链。现在，许多主要制造商已逐步淘汰了 PFOS 和 PFOA，并用短链替代品取而代之。人们认为短链分子会更快地从体内排出，因此更安全。
但实际上并没有太多研究能够证明短链 PFAS 更安全。奥本大学环境工程教授、一篇关于短链化学品的 近期综述 的作者赵东野（Dongye Zhao）说，已有的研究表明“风险水平至少是相当的”。在 动物研究 中，短链 PFAS 化学品对肝脏和甲状腺健康产生了影响。
格雷厄姆说，要获得与少量长链化学品相同的防粘或防水效果，需要更多的短链 PFAS。因此，这意味着行业的转变实际上可能导致更多的化学品进入环境。
这才是我们真正需要担心的。虽然通过消费品持续暴露可能产生负面影响，但科学家们更担心 PFAS 在土壤和水中积累。当你制作微波爆米花时，爆米花袋内衬有 PFAS，大部分化学物质最终会进入垃圾填埋场，而不是你的胃里。袋子降解后，“这些化学物质现在就存在于（垃圾填埋场）渗滤液中，它会直接穿过处理系统，因为 PFAS 无法被普通处理系统阻止，并且会进入我们饮用或用于农作物的地下水或地表水，”皮斯利说。“这意味着你或你的孩子将在未来 500 年里食用这些东西。”
建议谨慎
在 2015 年的一份由 200 名科学家签署的 信函 中，作者们敦促行业和机构谨慎使用 PFAS。虽然短链分子可能不会在血液和组织中积聚那么多，但它们仍然会在环境中积累。科学家们敦促在可能的情况下使用其他非含氟化合物作为替代品，并呼吁政府“颁布立法，只要求 PFAS 的必要用途，并强制要求进行使用标签”。
事实上，赵和同事们进行的综述得出结论，可能有理由对短链 PFAS 更加关注。“这些较短链的化学品可能会导致类似的健康问题，”他说。“然而，它们的迁移性更强，更容易被土壤吸收，并且在环境中更持久。这就是为什么我们认为较短链可能会带来更长期的担忧。”
克里米说，移除现有的 PFAS 很难，因为需要大量的能量才能断裂它们牢固的化学键。一项有前途的技术包括浓缩化学品，然后用紫外线照射它们以将其销毁。
虽然我们对 PFAS，尤其是短链 PFAS 仍然有很多未知之处，但许多科学家认为最好限制接触。“在我们学习的过程中，我们需要根据我们对情况的理解开始实施保护措施，”克里米说。“即使存在很多不确定性，我们也需要继续朝着这个方向努力。”
