Per primera vegada, el PFOA i el PFOS s'han inclòs en els estàndards d'abocament de contaminants de l'aigua per a les indústries de refinació de petroli i resines sintètiques.
Recentment, el Ministeri d'Ecologia i Medi Ambient va emetre un "Avís sobre la sol·licitud pública d'opinions sobre dues normes nacionals d'abocament de contaminants de l'aigua, inclosa la
01 Fons
En la producció de fluoropolímers, l'ús d'emulsionants i altres matèries primeres que contenen àcid perfluorooctanoic (PFOA) dóna lloc a aigües residuals que contenen contaminants orgànics persistents com PFOA i àcid perfluorooctansulfònic (PFOS). El PFOA i el PFOS són difícils de degradar, poden migrar a llargues distàncies i són propensos a la bioacumulació. Un cop alliberats al medi aquàtic, s'acumulen a les masses d'aigua i a la cadena alimentària, cosa que suposa una amenaça potencial per als ecosistemes.
Aquestes dues substàncies es poden ingerir per diverses vies, com ara la inhalació, la digestió, el contacte amb la pell i la bioacumulació en els aliments, causant danys a múltiples sistemes humans; tenen efectes toxicològics sobre el fetge, el sistema immunitari i el creixement i desenvolupament.
L'any 2023, l'Agència Internacional per a la Recerca del Càncer (IARC) va classificar el PFOA com a carcinògen del grup 1 i el PFOS com a carcinogen del grup 2B. El 2017, el meu país va incloure el PFOS a la "Llista de productes químics prioritaris controlats (primer lot)"; el 2020, el PFOA es va incloure a la "Llista de productes químics controlats prioritaris (segon lot)".
El 2023, el PFOA i el PFOS es van incloure a la "Llista de nous contaminants controlats clau (edició 2023)". El PFOA està exempt de la producció, processament i ús en les àrees següents: la fabricació de politetrafluoroetilè (PTFE) i fluorur de polivinilidè (PVDF) per a la producció de membranes de filtre de gas d'alt rendiment -resistent a la corrosió-, membranes de filtre d'aigua i membranes de teixit mèdic; equips d'intercanviador de calor de residus industrials; i segelladors industrials que eviten la fuita de compostos orgànics volàtils i partícules PM2,5; i la fabricació de perfluoropropilè (FEP) per a la producció de cables de transmissió d'energia d'alta tensió-.
Segons la investigació, la majoria dels fabricants de fluoropolímers ja no utilitzen matèries primeres que contenen PFOA. Tanmateix, a causa dels residus en equips de producció com ara reactors i canonades, encara es poden detectar altes concentracions de PFOA a les aigües residuals.
Per complir els requisits nacionals per al control i la gestió de la contaminació de PFOA i PFOS a les masses d'aigua, és necessari reforçar el control de l'abocament d'aigües residuals dels fabricants de fluoropolímers i augmentar els requisits de control d'emissions de PFOA i PFOS.
L'augment dels límits d'emissió corresponents per a les aigües residuals de la indústria de la refinació del petroli és de gran importància per enfortir el seguiment i la gestió dels contaminants orgànics persistents, protegir el medi ambient i salvaguardar la salut pública.
02 Emissions de PFOA i PFOS de les aigües residuals de la indústria de resines sintètiques
L'equip de redacció va realitzar una enquesta als fabricants de fluoropolímers. La majoria de les empreses productores de politetrafluoroetilè (PTFE), fluorur de polivinilidè (PVDF) i perfluoroetilè propilè (FEP) han substituït les matèries primeres que contenen PFOA-. Tanmateix, a causa del PFOA residual en els equips de producció i la seva naturalesa persistent, no es pot eliminar completament a curt termini. Es va detectar PFOA a les aigües residuals abocades per aquestes empreses.
Abans de netejar l'equip de producció, la concentració d'emissions de PFOA era d'aproximadament 500 ug/L (500.000 ng/L). Després de la neteja, la concentració d'emissió era d'aproximadament 10-50 ug/L (10.000-50.000 ng/L). Després del pretractament de les aigües residuals mitjançant la instal·lació de dispositius d'adsorció a la sortida de descàrrega d'aigües residuals, la concentració d'emissions de PFOA va arribar a 1-4 ug/L (1000-4000 ng/L) i el PFOS era indetectable.
03 Emissions de PFOA i PFOS a les aigües residuals de la indústria de refinació de petroli
L'equip de compilació va recollir dades de seguiment sobre PFOA i PFOS a les aigües residuals d'algunes empreses típiques de refinació de petroli.
Segons els resultats del seguiment, el PFOA i el PFOS eren indetectables a les aigües residuals de l'empresa.
Les principals tecnologies de tractament de PFOA i PFOS en aigües residuals inclouen l'adsorció i la separació per membrana.
L'adsorció té els avantatges de baix cost i consum d'energia, alta eficiència i funcionament senzill. El desavantatge és que el material d'adsorció utilitzat s'ha de tractar com a residu perillós, la qual cosa comporta uns costos de tractament elevats. Els adsorbents que s'utilitzen habitualment són les resines d'intercanvi iònic, els col·loides activats i el carbó activat, amb eficiències d'adsorció que superen el 80%. Els mètodes de separació de membranes inclouen principalment la nanofiltració i l'osmosi inversa. Aquests mètodes ofereixen un equip senzill, bons resultats de tractament i una automatització fàcil, amb eficiències de tractament properes al 100%. No obstant això, els mòduls de membrana tenen una vida útil curta, uns costos elevats i són susceptibles a la contaminació.
04. Normes nacionals i internacionals sobre PFOA i PFOS
el meu país, els Estats Units, la Unió Europea, el Japó, Austràlia i altres països i organitzacions han emès normes de qualitat de l'aigua relacionades amb PFOA i PFOS.
Pel que fa als estàndards d'abocament d'aigües residuals, la Directiva d'aigües residuals municipals revisada de la UE de 2024 exigeix que les plantes de tractament d'aigües residuals controlin les substàncies PFAS a les seves abocaments d'aigües residuals. Actualment, els Estats Units estan investigant i desenvolupant límits d'emissió de PFAS per a aigües residuals de les indústries químiques orgàniques, tractament de superfícies metàl·liques i abocadors.
Al meu país, només la província de Sichuan va emetre l'"estàndard de descàrrega de contaminants d'aigua del parc químic de la provincia de Sichuan" (DB513202-2024) el 2024, que estableix PFOA i PFOS com a elements de control opcionals amb límits relativament indulgents.
05. Requisits de control d'emissions de PFOA i PFOS per a aigües residuals de la indústria de resines sintètiques
A partir de les enquestes i la recollida de dades d'algunes empreses de fluoropolímers realitzades per l'equip de redacció, per a empreses que han estat utilitzant PFOA durant aproximadament 15 anys i han implementat mesures de substitució de PFOA i han netejat instal·lacions de producció i canonades, la concentració d'emissions de PFOA és d'aproximadament 10-50 ug/L (10.000-50.000 ng/L). Per a les empreses que hagin estat utilitzant PFOA durant menys de 10 anys, o aquelles que hagin substituït el PFOA durant més de 10 anys, la concentració d'emissions d'aigües residuals serà inferior als nivells anteriors.
A més, després de construir instal·lacions de pretractament per adsorció d'aigües residuals a la sortida de descàrrega d'aigües residuals, la concentració actual d'emissions de PFOA pot arribar a 1-4 ug/L (1000-4000 ng/L). A més, alguns projectes de tractament d'emergència i estudis a escala pilot mostren que si s'utilitzen osmosi inversa, filtració de membrana i altres mètodes per al tractament, la concentració d'emissions de PFOA es pot controlar per sota de 1000 ng/L.
A la vista de l'estat actual de descàrrega d'aigües residuals de les empreses, aquesta revisió determina els límits d'emissió de PFOA per a les unitats de descàrrega d'aigües residuals existents per etapes.
El límit d'emissió de la primera-etapa és de 4.000 ng/L, basat en la neteja de les instal·lacions de producció i les canonades per part de les empreses rellevants i la implementació de mesures de pretractament per adsorció d'aigües residuals. El límit d'emissió de la segona-etapa és de 800 ng/L, basat en la reducció contínua de residus de PFOA i altres mesures de tractament d'aigües residuals, que donen suport a la protecció de la salut humana i a la millora de la qualitat del medi ecològic aquàtic.
Per a les unitats d'abocament d'aigües residuals de nova creació, basant-se en la premissa que ja no produeixen ni utilitzen PFOA, aquesta revisió proposa un límit d'emissió de 100 ng/L.
A partir de la situació actual que no es detecta PFOS a les aigües residuals de les empreses de fluoropolímers, aquesta revisió estableix el límit d'emissió de PFOS en "no detectable".
06. Requisits de control d'emissions per a PFOA i PFOS en aigües residuals de la indústria de refinació de petroli
L'equip de redacció va realitzar una enquesta a les principals empreses-de refinació de petroli de propietat estatal i a les empreses privades típiques de la Xina. Les seves matèries primeres i productes no inclouen substàncies PFOA i PFOS; segons les dades de mesura reals, no es van detectar PFOA i PFOS a les aigües residuals.
Aquesta revisió estableix els límits d'emissió tant per a PFOA com per PFOS en "no detectable".
07 Requisits de seguiment de PFOA i PFOS
《Determinació de l'àcid perfluorooctil sulfònic i l'àcid perfluorooctanoic i les seves sals a l'aigua - Cromatografia líquida/dilució d'isòtops-Espectrometria de masses de triple quadrupol》(HJ1333). El PFOA i el PFOS s'han d'auto-controlar almenys cada sis mesos.