科学家发现电动车电池中的PFAS化学物质,带来新污染问题。

科学家们发现了一种新的有害“永久化学品”污染源:大多数电动车中使用的可充电锂离子电池。

某些锂离子电池技术使用了一类PFAS化学物质,即全氟和多氟烷基物质,这类物质有助于使电池更不易燃并导电。

根据发表在《自然通讯》期刊上的一项同行评审研究,科学家们在美国、比利时和法国的化学品制造工厂附近的空气、水、雪、土壤和沉积物样本中发现了高浓度的这些PFAS。

PFAS被称为“永久化学品”,因为它们在环境、人类和动物体内迅速积累,并且在数千年内不会分解。它们与多种健康问题有关,包括肝损伤、高胆固醇、低出生体重和慢性肾病。

研究结果强调,尽管转向更清洁的汽车和可再生能源是解决气候危机的关键,但这也伴随着一系列尚未完全了解的权衡。

尽管矿物开采、电池、太阳能电池板、风力涡轮机等技术的环境和健康影响已被充分记录,但研究人员现在才发现锂离子电池是PFAS污染的一个来源。

“通过电动车等创新减少二氧化碳排放是至关重要的,但不应伴随PFAS污染的增加,”德克萨斯理工大学环境工程副教授、该研究的合著者Jennifer Guelfo在一份声明中表示。

该研究指出,由于锂离子电池在全球范围内使用,因此这是一个全球性的问题。最近在欧洲和中国的水中也检测到了低浓度的同类PFAS,但污染源尚不明确。

Guelfo团队发现的特定PFAS类别被称为双全氟烷基磺酰亚胺或双-FASIs。科学家们测试了十几种用于电动车和消费电子产品(如笔记本电脑)的锂离子电池,发现双-FASIs在不同浓度下存在。

杜克大学环境工程副教授、研究合著者Lee Ferguson表示,由于研究不足,很难知道这些化学物质在特定锂离子电池中的普遍程度。

Guelfo说,双-FASIs在某些方面类似于“臭名昭著的旧”化学物质PFOA,因为它们极难降解,且研究表明这些化学物质在低浓度下会改变水生生物的行为。PFOA已在美国停止生产,但仍然污染饮用水。

这项研究是首次对锂离子电池中双-FASI使用的“从摇篮到坟墓”环境影响的评估。至于双-FASIs对人类的影响,目前尚未研究。

科学家们检测到双-FASIs化学物质的浓度为十亿分之一以上——远高于环保署在4月对饮用水中PFAS设定的限值。研究表明,去除饮用水中PFAS的策略也可以去除双-FASIs,这些策略应因环保署的规定而被更广泛采用。然而,化学品制造商和一些水务公司已在法庭上对环保署提出了挑战。

双-FASIs的其他暴露途径也存在。空气排放数据表明,这些化学物质可以传播到远离制造厂的地区。它们也可以从垃圾填埋场渗入环境,绝大多数锂离子电池最终都会进入垃圾填埋场。

研究指出,只有大约5%的锂离子电池被回收,到2040年,可能会有约800万吨的锂离子电池废料。

Guelfo表示,科学家、工程师、制造商和政策制定者需要开发不会加剧PFAS污染的电池技术和回收解决方案。

“我们需要仔细评估这些用于可持续能源基础设施的化学物质,”Guelfo说。“我们应该现在就评估它们,避免问题变得更普遍。我们有机会真正最大化可持续性的理念。”

研究指出,包括3M、Solvay和Arkema在内的公司要么拥有双-FASIs的专利,要么宣传其生产或使用。科学家们将研究重点放在这些公司位于明尼苏达州、肯塔基州、比利时安特卫普和法国萨兰德雷的制造厂附近。

3M公司已生产PFAS数十年,去年同意与美国的城市和乡镇达成100亿美元的和解协议,以解决他们对该公司污染饮用水的索赔。3M表示,将在2025年底前退出所有PFAS的生产。

该公司的和解协议紧随Chemours、杜邦和Corteva达成的另一项协议,后者同意支付11.9亿美元以帮助解决数千起诉讼。

本文译自 ScienceAlert,由 BALI 编辑发布。

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