全氟三乙酸(TFA)及类通过多种途径进入环境,主要来源包括气态制冷剂、发泡剂与气溶胶,以及农药、兽药的使用,还有工业排放和污水处理厂。这些物质最终沉积在地球表面和水体中,成为环境持久性污染物。
在大气中,TFA是人为氟化气体降解的产物,主要包括氢氯氟烃(HCFCs)、氢氟烃(HFCs)和氢氟烯烃(HFOs)。这些气体广泛应用于制冷系统、热泵、金属脱脂溶剂以及泡沫和气溶胶。其中,HFOs因被视为替代气候破坏性HFCs的关键材料,在车辆空调、制冷和热泵领域大量使用,成为当前TFA生成的最重要且持续增长的来源。由于HFOs在大气中寿命较短(仅数天至数周),其快速降解显著增加了TFA的生成量,且受气流影响可跨国界扩散。
在植物保护产品方面,目前全球已有超过24种含CF3基团的活性成分获批,主要包括除草剂、杀菌剂及少量杀虫剂,广泛用于大田、蔬菜、水果、葡萄园及观赏植物种植。2022年,瑞士此类活性成分总使用量超40吨,其中氟丙酰(Flufenacet)和氟啶胺(Fluazinam)使用量最大,各达10吨/年。Flufenacet作为除草剂,原定于2025年5月停止在玉米、谷物和马铃薯种植中使用,但可能延长至2027年1月;Fluazinam则主要用于马铃薯种植及葡萄园和观赏植物。
工业来源方面,TFA作为溶剂用于医药和化妆品原料生产,随废水进入污水处理厂。由于现有处理工艺无法去除TFA,其最终排入地表水体。最新研究对瑞士降水、河流及湖泊中的TFA浓度进行了测定,发现2021至2023年间降水TFA浓度为0.30至0.96微克/升,较过去三十年至少增长4倍,年均沉降量为0.59千克/平方公里,大气来源年总输入量达24.5吨。相比之下,农药来源的TFA年输入量估计仅为2.9至11.8吨,兽药贡献则更小。
值得注意的是,在农田及地下水污染方面,农药来源的TFA输入量(年均1.7千克/平方公里)显著高于大气沉降(0.59千克/平方公里)。目前工业来源的TFA输入量仍在调查中。这一数据凸显了氟化气体替代策略在环保层面的潜在代价,提醒行业在推进绿色替代时需全面评估全生命周期环境影响。
对中国从业者而言,随着国内“双碳”政策推进,含氟制冷剂替代加速,应提前关注HFOs降解产物TFA的环境累积风险,推动建立全链条监测与绿色替代评估体系,避免重蹈他国覆辙。
