

哈佛大学研究人员在一项新研究中报告,北大西洋的长鳍领航鲸体内某些传统PFAS的浓度比十年前降低了60%,这为化学品监管的有效性带来了难得的好消息。
这项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究,分析了1986年至2023年间在法罗群岛采集的领航鲸组织样本。研究人员测量了总有机氟(作为PFAS总污染量的指标),以及肝脏和肌肉组织中的单个化合物。
PFAS是自20世纪50年代以来使用的合成化学品,广泛应用于不粘炊具、防水服装、食品包装和消防泡沫等产品。传统PFAS是使用了数十年但目前已基本不再用于工业生产的较老化合物。它们极其稳定,被称为“永久性化学品”,能在环境中持久存在,并在生物体组织内积累。
接触PFAS与人类和野生动物的多种健康问题有关,包括肝损伤、免疫系统抑制、发育问题、甲状腺疾病和某些癌症。这些化学品会在食物链中生物累积,意味着浓度在每一级都会增加,像鲸鱼和人类这样的顶级捕食者面临最高的暴露风险。
新研究显示,领航鲸肝脏中的有机氟浓度在2011年左右达到峰值,到2023年下降了60%以上。这大致反映了主要制造商在21世纪初因毒性担忧开始逐步淘汰最有问题的传统PFAS生产后,大约十年的滞后效应。
“生产淘汰——最初是自愿的,后来由法规推动——在降低这些化学品在近源社区以及更偏远生态系统中的浓度方面相当有效,我认为这非常积极,值得强调,”该研究的主要作者、哈佛大学近期博士毕业生、现任博士后研究员孙珍妮弗在一份声明中表示。
研究人员仅分析了未成年雄性鲸鱼的样本,以限制年龄和繁殖状态带来的变异性。法罗群岛环境署和法罗群岛海洋研究所维护着一个长期的领航鲸组织样本库,使得这项跨越数十年的分析成为可能。
领航鲸是海洋污染的良好指示物种,因为它们是顶级捕食者,会长期积累化学物质。它们还在400至700米(1300至2300英尺)深的开阔海域觅食,这显示了有害化合物能够传播到多么偏远的海洋环境中。
研究人员写道,虽然传统PFAS的下降令人鼓舞,但他们的研究也揭示了一种被称为“遗憾替代”的令人不安的模式,即被禁的有害物质被具有类似危害的化学品所取代。
例如,当溴化阻燃剂在20世纪70年代被禁止用于儿童睡衣时,它们被氯化版本取代,而后者被证明具有类似的危害性。
“这有点像打地鼠游戏,”绿色科学政策研究所执行主任、加州大学伯克利分校生物物理化学家阿琳·布鲁姆告诉Mongabay。布鲁姆曾领导首次全女性攀登安纳普尔纳峰,该峰被认为是世界上最难攀登的山峰之一。她说,试图监管化学工业要困难得多。
研究表明,这种遗憾替代的循环正在海洋中再次上演。在所有研究年份中,四种较老的PFAS化学品占鲸鱼体内污染的75%以上。这些化学品在20世纪90年代中期至21世纪初在北美和欧洲逐步停产,它们在鲸鱼体内的水平一直在下降。
然而,当旧的化学品下降时,一种较新的替代品C4 FASA却在持续增加。2001年至2023年间,这种化学物质在领航鲸组织中的浓度每年增加约7%。
工业界在21世纪初开发C4 FASA作为其中一种被禁化学品的替代品。它目前仍广泛用于半导体制造。最近的研究表明,它可能与其替代的化学品一样有毒,并且在动物体内同样容易积累。
研究团队还筛查了先前在海洋哺乳动物中发现的另外16种PFAS化合物。大多数呈下降趋势,只有C4 FASA在近年来显示出统计学上显著的增加。
绿色科学政策研究所的丽贝卡·福科告诉Mongabay,遗憾替代是整个化学品监管中一个持续存在的问题。“对于PFAS,你用短链(碳原子较少的化合物)替代长链。对于阻燃剂,你用氯化三取代溴化三,现在我们又有有机磷酸酯阻燃剂,它们似乎也有害,”她说。“这只是一个无休止的模式。”
生产的削减并未立即减少鲸鱼体内的污染。研究人员发现,从公司停止排放PFAS到鲸鱼体内水平最终达到峰值并开始下降之间存在10年的延迟——这反映了洋流将化学品从沿海排放点输送到鲸鱼觅食的北大西洋开阔海域所需的时间。
这些发现与人类血液样本的趋势形成对比,在人类血液中,尽管传统PFAS浓度下降,但总有机氟水平保持稳定甚至增加。这表明较新的替代PFAS可能主要在陆地和沿海地区积累,而非到达开阔海洋。
“通常认为,海洋是陆地人为污染的最终归宿。但我们并未在开阔海洋中看到最新PFAS的大量积累。那么,它们在哪里?”该研究的资深作者、哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院弗雷德·卡夫利环境化学教授埃尔西·桑德兰在一份声明中表示。“虽然我们的结果对海洋污染来说是好消息,但它表明较新的PFAS可能与传统PFAS的行为方式不同。”
这些对比鲜明的趋势——旧的PFAS下降但新的替代品上升——突显了为什么科学家和政策制定者越来越多地倡导一种不同的监管策略:限制整个化学品家族,而不是一次只针对单个物质。
“六大类方法”将PFAS、抗菌剂、阻燃剂、双酚类和邻苯二甲酸酯类、某些溶剂以及某些金属归为一组——涵盖了数千种具有相似分子结构和健康影响的单个化学品。
“逐一研究当今市场上的数万种化学品根本不可行,但评估六大类受关注的化学品则要容易管理得多,”布鲁姆说。
Sun, J. M., Kim, E., Pickard, H. M., Mikkelsen, B., Hoydal, K. S., Reinert, H. W., … & Sunderland, E. M. (2026). Large declines in organofluorine contamination indicated by subarctic marine mammal tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(5), e2524513123. doi:
Fenton, S. E., Ducatman, A., Boobis, A., DeWitt, J. C., Lau, C., Ng, C., … & Roberts, S. M. (2021). Per‐and polyfluoroalkyl substance toxicity and human health review: Current state of knowledge and strategies for informing future research.Environmental toxicology and chemistry,40(3), 606-630. doi: 10.1002/etc.4890