從零開始認識PFAS——哪裡會有PFAS？PFAS在環境中的遷移旅程

文、圖：看守台灣

還記得PFAS的別名嗎？「永久性化學物質」，PFAS物質在自然環境中幾乎不可能消失，且多數PFAS物質裝備親水基，讓它可隨著水在地球到處跑，進入土壤、食物然後進入人體。所以說除了存在前一段所說的各類產品之外，PFAS物質也有可能出現在以下的地方：

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  生產或使用PFAS的工廠所排放的廢棄物

  
  

史上最早的PFAS污染事件，應該就是杜邦公司在美國西維吉尼亞州的帕克斯堡市傾倒PFOA（全氟辛酸）。杜邦公司一座生產鐵弗龍的工廠位於帕克斯堡市郊區，他們買下俄亥俄河上游小溪流域的一處掩埋場，用來傾倒廢棄的PFOA污泥。大約自1950年代開始直到1990年代，該處被傾倒了7,100噸的廢棄污泥，污染俄亥俄河週邊地區的飲用水，共有超過十萬個居民受到影響。詳細的故事一樣可以參閱不沾鍋、消防泡沫和速食包裝袋的祕密。

由於PFAS物質永生不滅，理論上這批前鋒軍隊直到今天，依然在全球各地肆虐，污染環境並悄悄危害人類健康。Environmental Working Group（以下簡稱EWG）製作了一個「全美可能存在工業排放PFAS的分佈地圖」，光是美國就有41,828處被認為是PFAS廢棄物的排放點，在地圖上密密麻麻。

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  添加PFAS的各類產品所產生的廢棄物

  
  

在PFAS幹嘛用的？中所提到那些含有PFAS物質的產品一旦被丟棄，顯而易見地，PFAS依然會隨著垃圾的顆粒、碎片流通東西南北。

今天常見的廢棄物處理技術（焚化、掩埋）都遠遠達不到消滅PFAS的條件。在所有這些添加PFAS的產品中，一次性用品例如防油紙袋、紙盒累積釋放PFAS的速率尤其可怕，因為這些用品使用完就馬上變成廢棄物，淘汰率非常快。想像一下全世界每分每秒有多少人正在吃薯條炸雞，而吃完就把含有PFAS塗層的紙袋給丟棄，將一批又一批的PFAS大軍送入環境。

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  廢棄物再生利用製成的產品

  
  

在2021年歐洲做的這份調查報告中，除了收集食品包裝用的紙袋與容器，其實也有收集以再生紙製成的包裝容器來做檢測，後者檢測出較微量的PFAS物質，雖然其含量未達丹麥所制定「可視為刻意添加PFAS」的標準值，然而依然可視其已受到PFAS的污染。

該包裝產品的生產環境中，可能的污染源眾多，但最有可能還是來自其再生紙原料——如同上一節所述——早已添加PFAS的紙包裝的廢棄物。2022年我們協會跟IPEN合作的調查計畫中，台灣也有一件以再生紙製成的蛋盒、被檢測出含有PFAS。

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  焚燒這些廢棄物後，遺留的灰渣

  
  

當前世界各國政府還是高度仰賴焚化爐來解決廢棄物危機，認為所有東西燒了一了百了，諸不知是燒出百害，PFAS物質就是一例。想想PFAS的強項之一：耐高溫、可用於消防泡沫中阻燃滅火，焚化爐是否足以消滅PFAS，真是不言而喻。

2020年美國環保署發布了一份技術文件，指出目前以焚燒消滅PFAS的技術還處於極不成熟的研究階段，根據現有的資料只能推論焚燒只會將PFAS降解成分子較小的PFAS物質，對環境污染的風險依舊存在。另一份整理各種PFAS處理方法的報告，也一樣提到相同的結論。看守台灣協會翻譯的報告——落底毒渣中，也提到在2021年一篇研究報告發現焚化爐的底渣中有殘留的PFAS物質。

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  科技園區排放的放流水所污染的河川中

  
  

PFAS主要被用在半導體製程中的微影（photolithography，又稱光刻）程序，幾乎是不可或缺的關鍵用料，目前雖然有替代技術但尚未成熟。台灣早在2009年，台大林郁真教授的研究團隊在新竹科學園區的放流水中，測出高濃度的PFAS物質。2014年，同樣由林郁真教授的研究團隊檢測被竹科放流水污染的客雅溪中的魚，發現其體組織所含PFAS物質的濃度，是基隆河的魚體中的200倍。

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  全球水文系統＝世界各地無所不在

  
  

前面有提到大多數的PFAS物質因為會連著一個帶電官能基，所以也是一種界面活性劑，意思是它們不僅能溶於水，也容易隨著水分子旅行到世界各地。2022年的研究報告：不管是西藏還是南北極這些幾乎不可能有生產PFAS的工廠的地方，從該地區下的雨水中竟也檢測出PFAS物質。2023年美國環保署的資料顯示：美國已有3186個地區受到PFAS污染，橫跨50個州、幾乎是全美的範圍。

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  各種野生動物的棲地或體內

  
  

EWG維持了一份線上的「遭受PFAS污染威脅的野生動物世界分佈地圖」，持續收集世界各地受PFAS污染的野生動物的研究資料、將研究樣本動物的取得地點標記在地圖上，並且按照兩棲類、水生哺乳類、鳥類、魚類……等幾種通俗的物種類別分類。截至2023年9月，這份統計資料顯示出有超過600種野生動物受到超過120種PFAS物質的污染威脅。

「在地圖上沒有被標記的地方不代表當地沒有PFAS污染，只是還沒做過PFAS的檢測罷了」EWG如此強調：「不管是地球上哪個地方，只要我們去檢測PFAS的存在，就一定測得出來」。

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  你我的體內組織與血液中

  
  

從美國疾病管制中心（Centers for Disease Control and Prevention）於2011—2012年收集的資料報告顯示，高達97％的美國人血液中含有PFAS。歐洲人類生物監測計畫（The European Human Biomonitoring Initiative, HBM4EU）從2014到2021年針對歐洲9個國家、12-18歲的青少年、總共1957個血清樣本，檢測12種PFAS物質的含量，結果有14.3％的樣本其PFAS濃度超過歐洲食品安全局( European Food Safety Authority，EFSA )建議的安全標準。

2023年日本的研究調查東京多摩地區650位居民血液中的PFAS濃度，發現PFOS和PFOA的平均濃度是全國平均值的2.4倍。東京都廳已經停用區內40個水井，因為在這些水源測出PFAS物質。

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  母親的體內、胎兒的臍帶血

  
  

2022年Environmental Working Group整理了前5年所發表、檢測臍帶血中PFAS含量、共40篇的研究報告，這些研究橫跨全球，包括美國、巴西、中國、日本等12個國家，結果所有報告都有在臍帶血中測出PFAS物質。台灣的陳保中教授長期追蹤PFAS物質在人體中產生的影響，他早在2011年的研究論文發現檢測樣本的臍帶血中高達98.9%驗出PFOS，同時81.9%也驗到PFOA。由於胎兒與外界接觸唯一的管道是臍帶，這也間接證實PFAS物質有可能經由母親垂直污染胎兒。

PFAS關我PFAS？PFAS可能引發的人體健康風險

PFAS可能的健康風險。圖片來源：Kai Dahms（Unsplash）

所以說，就算現在、或者未來的環境中到處都是PFAS物質，對我們又有什麼影響呢？前面已經說了PFAS不是急毒性，在日常生活中會一次大量攝入PFAS物質的可能性又很低，那假設它們只是乖乖地待在那裡，就讓它們乖乖地待在那裡沒關係？

當然不是這樣，所有關注PFAS物質的組織團體一再強調PFAS最令人頭大的問題就是它們「永生不滅」的特性；既然不會在環境中消失，只要人類不停止生產，PFAS就只會在環境中不斷累積，直到有一天，不管喝一口水還是吃一口食物，進入人體內的PFAS濃度都是足以引起健康風險的。怎樣的健康風險呢，PFAS-Tox Database持續收集了關於「PFAS如何影響各種生物（包括人體和動物）體內系統」的研究文獻報告，資料量鉅細靡遺但也方便檢索，值得一看。

因為PFAS家族實在太過龐大、超過1萬2000種而且還不斷增加新成員，要研究每一種PFAS物質的病理資料不知得耗上幾百年的時間。不過PFAS家族中兩大歷史悠久的長老——PFOA和PFOS，目前已有足夠的研究資料證明這兩位與以下所列出的疾病的發展有高度的關聯性，而後來針對其它PFAS物質的病理研究，也大抵顯示出與這幾類疾病的風險有關，我們可以一個一個來檢視：

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  甲狀腺疾病

  
  

甲狀腺會分泌甲狀腺激素（甲狀腺荷爾蒙），幫助調節身體代謝功能，也維持肌肉控制、腦、心臟、消化和發育等功能，是人體內非常重要的荷爾蒙激素，分泌量多或少都會出問題。而許多環境荷爾蒙、包括PFAS，因其化學結構類似甲狀腺激素，會被人體誤認為甲狀腺激素而在甲狀腺內累積，久而久之引起甲狀腺疾病、甚至甲狀腺癌。

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  肝損傷

  
  

過去幾年在美國，非酒精性脂肪肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）的病例數增加，PFAS被懷疑是原因之一，許多研究嘗試找出兩者的關聯性。2022年，南加州大學的Keck醫學院（University of Southern California Keck School of Medicine）發表一篇研究報告，審視了111篇相關的研究論文並整理分析所有資料，發現血液中的三種常見PFAS物質（PFOA、PFOS、PFNA）的濃度與酵素ALT的濃度有關，而ALT的濃度高則是肝受到損傷的一個警訊。

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  提高血脂濃度，增加心血管疾病風險

  
  

2023年一份統合分析報告，整理了過去29篇「PFAS與血脂肪濃度」相關性的研究論文，結論是PFOA和PFOS與血液中的總膽固醇（total cholesterol）以及低密度脂蛋白-膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol）的濃度有高度的關聯性。而這兩種血脂肪濃度若是不正常都有可能引發心血管疾病。

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  睪丸癌

  
  

PFAS會被添加於消防泡沫中，用以撲滅B類別（Class-B）的火災。過去在美國，這類型的消防泡沫被大量使用在空軍基地和軍隊中，殘餘的泡沫便容易污染週邊地區的飲用水。在這些軍事設施服役的男性官兵，罹患睪丸癌的機率比較高，一直被懷疑跟PFAS污染有關，直到2023年的重疊病例對照研究報告，調查530個病例，證實軍隊基地是否有被PFAS污染、血液中的特定PFAS物質的濃度、與睪丸癌的引發病因有高度的關聯性。

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  乳癌

  
  

2022年菲律賓Velarde博士的研究團隊調查大馬尼拉地區婦女的乳癌罹患率與41種內分泌干擾素（EDC，環境荷爾蒙）的關聯性。針對罹患乳癌及沒有乳癌的婦女，檢測分析其血液樣本，得出PFAS跟乳癌具顯著相關性的結論。

2020年，台灣的陳保中教授團隊也發表一篇論文指出，PFAS和乳癌風險呈正相關。該研究招募了120名乳癌患者，並找了119名未罹患乳癌女性當對照組，然後檢測分析這些研究對象的血漿中PFAS濃度。結果發現，在小於50歲的年輕女性中，PFHxS和PFOS這兩種PFAS於血漿中的濃度，和罹患雌激素陽性的乳癌風險呈正相關。

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  降低女性生育率

  
  

PFAS作為一種內分泌干擾素（環境荷爾蒙），一直被懷疑有可能會干擾女性的生育功能。過去的許多研究在動物身上或實驗室內，都發現PFAS會影響母性的生育功能，然而缺乏針對人體的研究資料。2023年中國一份統合分析報告整理了13份研究報告、5468筆資料，發現PFOA與PFOS會降低生育率。同年另一份重疊病例對照研究調查了新加坡382位計劃生育的女性，發現體內PFAS濃度高出平均值25％的女性，在一年內的生育率大約降低了40％。

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  子癇前症（妊娠毒血症）

  
  

子癇前症（preeclampsia）早前稱為妊娠毒血症，是孕婦會發生的疾病，症狀通常是高血壓與蛋白尿，如果不及時治療，將可能導致癲癇發作。子癇前症影響全球約2-8%的孕婦，尤其妊娠高血壓是懷孕期間最常見的死亡原因。2021年的案例研究報告，調查150位孕婦體內PFAS含量與子癇前症的關聯性，發現PFAS含量與遲發性子癇前症（late-onset preeclampsia，發於懷孕第34周之後）的發生率高度相關。2023年中國發表的研究，調查上海市3569位孕婦，他們發現幾乎所有孕婦都被PFOA和PFOS污染，而PFOS含量與子癇前症的發生率高度相關。

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  胎兒發育缺陷、體重過輕

  
  

最早在上個世紀PFAS剛出世沒多久，生產PFOA的3M公司就已經在內部的動物實驗得出「在子宮內便接觸到C8（PFOA）的老鼠胚胎，出生後即患有眼部的缺陷」的實驗結果。3M甚至將此結果告知當時跟3M購買PFOA的杜邦公司，然而杜邦卻對員工隱藏此訊息，繼續讓懷孕的女性員工暴露在PFOA的污染風險之中，這個故事我們在不沾鍋、消防泡沫和速食包裝袋的祕密中有提到。

PFAS為何會導致胎兒發育缺陷，DNA甲基化（DNA methylation）的功能失常被懷疑是可能的原因之一。2023年台灣陳保中教授研究調查486對母子，發現PFOS的含量與MEST（mesoderm specific transcript）中DNA甲基化的功能變化有關，間接影響到胎兒發育。