金属回收流中全氟和多氟烷基物质(PFAS)的浸出特性及其环境风险研究

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Journal of Hazardous Materials 12.2

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  为解决金属回收过程中全氟和多氟烷基物质(PFAS)的环境迁移风险,研究人员针对汽车破碎残渣(ASR)中PFAS的类型、含量及浸出特性展开系统研究。通过量化33种目标PFAS和可萃取有机氟(EOF),发现ASR中长链全氟烷基酸(PFAAs)占主导,而短链PFAAs更易浸出,76%的PFOA和15%的PFOS可迁移至水体。研究揭示了目标PFAS分析低估了ASR中有机氟总量(>99%未检出),为PFAS在雨水和填埋系统中的管控提供了科学依据。

  

随着全球对持久性有机污染物管控的加强,全氟和多氟烷基物质(PFAS)因其环境持久性和潜在健康风险成为焦点。这类物质广泛应用于汽车制造,但车辆报废后,其残留物——汽车破碎残渣(ASR)可能成为长期PFAS污染源。然而,ASR中PFAS的种类、含量及环境迁移潜力尚不明确。美国威斯康星大学的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表论文,首次通过同步分析ASR固体和水浸出液中的目标PFAS与EOF,揭示了PFAS在金属回收流中的动态行为。

研究采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)和燃烧离子色谱(CIC)技术,对15份美国ASR样本进行33种目标PFAS和EOF检测,并模拟雨水浸出条件(SPLP)评估迁移性。

PFAS在ASR固体中的分布
固体样本中∑33 PFAS浓度为9.4-104.2 ng/g,以长链PFAAs(如PFOA、PFOS)为主,但短链PFAS在浸出液中占比更高(106.8-1015.1 ng/L)。

浸出特性差异
长链PFAAs在固体中稳定,而短链PFAAs更易迁移,PFOA和PFOS的浸出率分别为76%和15%。EOF分析表明,目标PFAS仅占ASR总有机氟的<1%,提示现有检测方法存在显著低估。

环境启示
研究表明,ASR在雨水冲刷或填埋环境下可能释放PFAS,尤其短链物质更易进入水体。这一发现为制定ASR管理策略提供了依据,并呼吁在循环经济框架下加强生产者责任。

该研究不仅填补了PFAS在金属回收流中行为特征的空白,更警示需开发更全面的PFAS监测技术,以应对未来车辆中氟聚合物用量增长带来的环境挑战。

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