综述：PFAS污染消防设备的去污技术研究

这篇综述系统梳理了全氟和多氟烷基物质（PFAS）在消防设备中的残留机制及去污策略，重点探讨了水基清洗的局限性，提出结合共溶剂（如甲醇）、极端pH条件和物理扰动（如高温、超声）的联合去污方案，强调需通过靶向分析（PFAS22 ）、总可氧化前体（TOP）和总有机氟（TOF）多维度评估效果，为环境合规和健康风险防控提供关键见解。

　　

PFAS污染消防设备的去污挑战

全氟和多氟烷基物质（PFAS）因其独特的疏水-亲水双亲特性，被广泛用于消防泡沫（如AFFF），但这类“永久性化学物质”在环境中难以降解，并通过设备表面吸附持续释放。研究表明，PFAS暴露与肝毒性、免疫抑制甚至肿瘤发生相关，推动全球监管趋严（如美国EPA将PFOA/PFOS列为危险物质）。

去污机制的理论基础

PFAS通过静电作用、疏水相互作用等吸附于设备表面，尤其易在金属和橡胶材料上形成多层聚集体。去污需突破三重屏障：溶剂渗透、PFAS溶解及扩散迁移。共溶剂（如20%丁基卡必醇）可破坏PFAS胶束结构，而极端pH（>12或<2）能削弱静电吸附。值得注意的是，短链PFAS（如PFBA）因临界胶束浓度（CMC）较高更易去除，而磺酸基团（如PFOS）因强吸附性更难清除。

现有去污技术的效能对比

水基清洗：简单冲洗仅能清除<30%的PFAS，且反弹显著（如151天后浓度回升至34 μg/L）。
共溶剂强化：甲醇-水混合液（1:1）使不锈钢管道PFAS₄₀
去除率提升至39%，但易燃性限制其应用。
专利产品：LifeClean的Sani（含二氧化氯）宣称99.9%去除率，但独立研究显示其与热水冲洗无显著差异；PerfluorAd通过阳离子絮凝作用在部分案例中有效，但重现性存疑。

温度与物理处理的协同效应

70°C高温使PFAS解吸效率翻倍，因热能破坏分子间作用力。机械擦洗（如钢丝刷）配合高压水枪可清除表面沉积物，但内壁微孔残留仍导致长期反弹（6周后残留70% PFAS）。超声处理对不锈钢效果有限，但能提升土壤中PFOA脱附率至68.8%。

评估方法的局限与创新

传统靶向分析（LC-MS）仅覆盖约30%的有机氟，而TOP氧化后PFAS₂₂
浓度可激增674倍。X射线光电子能谱（XPS）虽能检测表面氟，但无法反映深层污染。新兴的总有机氟（TOF）技术揭示大量未识别氟化物，提示需开发更全面的检测方案。

未来方向与未解难题

需探索盐溶液（如NaCl）对阳离子桥的破坏作用，并优化清洗剂生命周期评估。材料特性（如孔隙率）对PFAS吸附的影响尚未明确，而长期反弹监测（>157天）数据仍匮乏。尽管去污技术不断进步，完全清除PFAS仍面临巨大挑战，亟需跨学科协作破解这一环境顽疾。