食品包装材料中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)不确定度评估
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PFOS与PFOA欧盟议会最近通过决议,全面禁止PFOS在商品中的使用,PFOS学名叫做全氟辛烷磺酰基化合物,主要用途是防油、防水、防污,广泛用于我省的纺织品、地毯、皮鞋、造纸、包装、印染、洗涤、化妆品、农药、消防剂及液压油等众多领域,为此我们紧急组织了纺织化学和染整等有关方面专家,组织研讨对策,本材料介绍何为PFOS及其特性、检测技术、以及对浙江纺织产业等的影响和对策建议。
一、PFOS及其特性、功能和应用范围PFOS的学名叫做全氟辛烷磺酰基化合物,是Perfluorooctane Sulfonate的简称。
这是一种重要的全氟化表面活性剂,也是其他许多全氟化合物的重要前体。
PFOS[CF3(CF2)7 SO-3]分子是由17个氟原子和8个碳原子组成烃链(所以又称C8),烃链末端碳原子上连接一个磺酰基,碳原子原本连接的氢原子全部被氟原子取代,又称为全氟化合物。
PFOS与PFOA密切相关。
PFOA(Perfluorooctanoic acid)中文名为全氟辛酸,在其商业应用方面有多个名称。
PFOA主要用于泡沫灭火剂、纺织品和纸张的拒水拒污处理。
当用于泡沫灭火剂常称作AFFF(Aqueous film forming foam),当用作纺织品和纸张的拒水拒污整理时称为PFOA。
但PFOA这一缩写词不仅仅指全氟辛酸本身,也指它的盐。
例如:它的铵盐(Ammonium perfluorooctanoate )可称为PFOA或APFO。
另一个例子就是全氟辛烷磺酸盐/酯(Perfluorooctane sulfonate),英文缩写为PFOS,但有时也称为PFOA。
狭义地讲,PFOS指的是生产拒水拒油整理剂的原料全氟辛烷磺酸盐/酯。
而广义地讲,PF OS指的是与全氟辛烷磺酸盐/酯相关的一类化合物。
作为氟化有机物的代表性化合物,PFOS是一种用途十分广泛的化合物,因其同时具备疏油、疏水(即拒水、拒油和拒污)等特性,作为表面防污处理剂大量用于纺织品、皮革制品、纸张和家具等,主要应用的纺织品有:滑雪衣、领带、羊毛衫、衬衣、帐篷、雨伞布和地毯等,涂层材料应用也是一大类;作为中间体用于生产泡沫灭火剂、地板上光剂、农药和灭白蚁药剂;作为表面活性剂用于生产合成洗涤剂、洗发香波等表面活性剂产品。
PFOA和PFOS是两种常见的全氟辛烷磺酸盐,它们被广泛应用于许多工业和消费产品中,但同时也存在环境和健康风险。
对PFOA和PFOS的含量进行检测具有重要意义。
本文将探讨PFOA和PFOS含量检测的方法,包括常用的实验室分析方法和现场监测方法。
1. 实验室分析方法实验室分析方法是目前最常用的检测PFOA和PFOS含量的方法之一。
这些方法通常涉及样品的采集、前处理、仪器分析和数据处理等步骤。
主要的实验室分析方法包括高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS/MS)和气相色谱-质谱联用(GC-MS/MS)等。
这些方法能够高效、准确地测定样品中PFOA和PFOS的含量,但需要设备和技术支持,并且通常耗时较长。
2. 现场监测方法为了快速、便捷地进行PFOA和PFOS的含量监测,一些现场监测方法也被开发出来。
这些方法主要包括快速检测试纸、便携式光谱仪和传感器等。
现场监测方法具有操作简单、快速反应的特点,可以在小范围内快速筛查PFOA和PFOS的存在。
然而,由于其精度和灵敏度较低,通常需要与实验室分析方法相结合使用,进行初步筛查和确认。
3. 数据处理和质量控制无论是实验室分析方法还是现场监测方法,数据处理和质量控制是至关重要的环节。
对于实验室分析方法,正确的数据处理能够保证结果的准确性和可靠性,包括峰识别、定量分析和标准曲线等。
而对于现场监测方法,合适的质量控制措施能够确保监测结果的准确性和可比性,包括校准、质控样品和重复测定等。
4. 方法比较和选择在选择PFOA和PFOS含量检测方法时,需要考虑样品类型、检测的目的和精度要求等因素。
实验室分析方法适用于复杂样品或对准确性要求较高的情况,而现场监测方法则适用于快速筛查或大范围监测的场合。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的检测方法,并且可以结合使用多种方法,以确保检测结果的可靠性和全面性。
PFOA和PFOS含量检测方法的选择应根据具体的检测需求和实际情况进行,同时需要对检测方法进行合理的比较和评估,以确保得到准确、可靠的检测结果。
pfoa pfos标准
PFOA和PFOS都是全氟化合物,是一类人工合成的有机化合物,被广泛应用于制造防水、防油和防污等产品。
PFOA的化学名称为全氟辛酸铵,而PFOS的化学名称为全氟辛烷磺酰基化合物。
针对这两种化合物,全球范围内已经
出台了多个标准和禁令。
例如,欧盟在2006年发布了禁令,禁止在商品中使用PFOA,且规定了PFOA在饮用水中的最大浓度为0.00002毫克/升。
而对于PFOS,欧盟将其列为“持久性有机污染物”,并禁止使用。
此外,中国也实施了《饮用水卫生标准》,规定了PFOS和PFOA在饮用水中的安全标准,分别为0.00002毫克/升和0.0004毫克/升。
这些标准和禁令的出台,主要是因为PFOA和PFOS对环
境和人体健康存在潜在的危害。
因此,各国都在加强对其的
监管和管理,以保护环境和公众健康。
全氟辛烷磺酸(PFOS)指令以及相关介绍一、PFOS限制指令:1、限制PFOS类产品的使用和市场投放。
不得销售以PFOS 为构成物质或要素的、浓度或质量等于或超过0.005%的物质。
2、限制在成品和半成品中使用PFOS。
不得销售含有PFOS浓度或质量等于或超过0.1%的成品、半成品及零件。
指令限制范围包括有意添加PFOS的所有产品,包括用于特定的零部件中及产品的图层表面,例如纺织品。
但限制仅针对新产品,对于已经使用中的以及二手市场上的产品不限制。
3、对指令进行评估。
为逐步淘汰PFOS的使用,当有新情况或安全的替代产品出现时,应对指令中的限制范围进行评估。
4、有部分例外情况︰(1)指令指出,根据SCHER的确认,现在航空业、半导体工业和影像工业中谨慎地使用PFOS,如果有少量PFOS排放到环境中获暴露于车间,不会出现对环境和人类的关联性的危害,因此光阻材料、照相平版涂层、航空液压品等不适用该指令;(2)关于消防泡沫问题,SCHER同意应先对其替代产品的危害性进行分析后再作出最后决定;(3)关于限制PFOS在镀层工业的应用问题,SCHER同意:如果不能找到有效的方法将金属镀层过程中的排放减少到明显较低的水平,则今后将限制PFOS在该工业中的使用,但在现阶段须应用最先进技术使工业电镀中PFOS的排放尽量降低。
5、PFOA将来也可能被限制。
指令指出,全氟辛酸(Perfluorooctanoicacid-PFOA)被怀疑有与PFOS大致上相似的危害性,现仍在对其危险分析试验、替代品的实效性、限制措施进行评估。
二、PFOS限制指令实施时间表:1、指令于公布日生效,即2006年12月27日;2、各成员应于2007年12月27日前将指令内容转换为其国内法。
各成员国应将拟采取的措施文本提交欧委会并列明拟采取措施与指令内容的关联性;3、各成员国应于2008年6月27日开始实施限制措施;4、2006年12月27日已投放市场的消防泡沫可以继续使用至2011年6月27日;5、2008年12月27日前,各成员国应公布:(1)旨在减少电镀工业使用和排放PFOS的具体措施;(2)库存的含有PFOS 的消防泡沫情况。
pfas总氟判定限值PFAS是全氟化合物(perfluoroalkyl substances)的通称,是一类由全氟化碳链构建而成的化合物。
由于其独特的化学性质和广泛的应用,PFAS已成为一个备受关注的环境问题。
PFAS具有与水和油相溶的特性,同时还具有良好的耐热性、耐油性和耐化学性,使得其在多个领域得到广泛应用,如防水服装、油污除去剂、消防泡沫等。
然而,虽然PFAS在许多方面都是有益的,但由于其化学稳定性强,不易分解,因此延长了它们在环境中的存在时间,并导致了许多严重的环境问题。
PFAS的存在已在环境中广泛检测到,包括土壤、地下水、海洋、湖泊和人体组织中。
由于其广泛的分布和生物积累能力,PFAS已成为一个全球性的环境问题。
为了保护人类和环境免受PFAS的潜在危害,各国和国际机构纷纷制定了PFAS的总氟判定限值。
总氟判定限值是其中一种评估PFAS含量的标准,通常使用含氟量(以氟的重量计)来表示。
不同国家和机构针对不同的PFAS种类和环境介质制定了不同的总氟判定限值。
以美国为例,美国环保局(EPA)于2016年制定了针对饮用水的PFAS总氟判定限值为70纳克/升。
这意味着在美国的饮用水中,PFAS 总含量超过70纳克/升将被视为超标。
另外,EPA还制定了环境土壤和地下水的PFAS总氟判定限值,以保护人类和环境免受PFAS污染的危害。
在欧洲,欧洲食品安全局(EFSA)于2018年发布了关于PFAS的评估报告。
根据该报告,EFSA建议将PFOS(全氟辛烷磺酸)和PFOA (全氟辛酸)的总氟判定限值设置为4.4毫克/升。
欧盟也对PFAS制定了一系列的监管要求和限制措施,以控制PFAS的使用和减少其排放对环境的影响。
除了美国和欧洲,其他国家和地区也在积极制定和更新PFAS的总氟判定限值。
由于不同PFAS种类的毒性和环境行为的差异,不同地区的总氟判定限值可能存在差异。
因此,在评估PFAS污染风险时,应考虑地区特定的标准和法规。
全氟化合物污染现状及风险评估的探究进展全氟化合物(Perfluorinated Compounds,PFCs)是一类具有特殊化学性质的人工合成有机化合物,由于其卓越的油、水和污染物防护性能,在工业和平时生活中得到广泛应用。
然而,全氟化合物由于其高稳定性和长半衰期,容易积累在环境中,并对生物体产生潜在的毒性和生态风险。
因此,对全氟化合物污染的探究和风险评估变得至关重要,以保卫人类健康和生态环境的可持续进步。
全氟化合物污染的现状是全球性的问题。
全氟辛烷磺酸(Perfluorooctanesulfonic acid,PFOS)和全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)是最为常见和典型的全氟化合物,被广泛应用于化工、电子、纺织、造纸和制革等行业。
全氟化合物广泛存在于自然界中的水体、土壤和大气中,而且已被检测到在饮用水、河流、海洋和动物组织中。
全氟化合物对人类健康的潜在危害已引起广泛关注。
大量的试验和流行病学探究表明,长期接触全氟化合物可能对生殖系统、免疫系统、肝脏和肾脏等器官产生不行逆的影响。
另外,全氟化合物还被怀疑与某些癌症和心血管疾病的发生有关,虽然这方面的证据依旧不充分。
此外,全氟化合物还可以通过母乳传递给婴儿,对胎儿和婴幼儿产生潜在危害。
风险评估是全氟化合物污染探究的重要内容之一。
针对全氟化合物的潜在风险,探究者们通过环境监测、模型猜测、试验动物试验和人体流行病学调查等手段进行评估。
其中,环境监测是最常用的评估方法之一,利用该方法可以了解全氟化合物的分布、排放源和迁移规律。
模型猜测方法通过建立全氟化合物的生物富集和迁移模型,猜测其在环境系统中的行为和潜在风险。
试验动物试验可以提供直接的毒性和生理效应数据,用于评估全氟化合物对生物体的潜在危害。
而流行病学调查则通过人群暴露评估和健康效应调查,了解人类接触全氟化合物的方式和可能的健康风险。
目前,全氟化合物污染的治理和风险评估仍面临着一些挑战。
pops法规对于pfos和pfoa的要求
全球的pops法规对于pfos(全氟辛烷磺酸盐)和pfoa(全氟辛酸)的要求日
益严格。
Pops是指持久性有机污染物,它们对人类健康和环境产生潜在危害。
PFOS和PFOA是其中两种常见的Pops。
根据国际环境协定,如斯德哥尔摩公约和巴塞尔公约,全球各国都对PFOS和PFOA实施了法规措施,以减少或消除它们在环境中的存在。
首先,针对PFOS和PFOA的生产和使用,pops法规要求严格控制这些化学物
质的生产量和使用范围。
一些国家已经完全禁止了这两种化学物质的生产和使用,而其他国家则限制其使用在特定领域和特定用途中。
其次,针对PFOS和PFOA的排放和释放,pops法规要求企业和工厂必须采取
有效措施来减少或防止这些化学物质进入水体、大气和土壤。
这可能包括使用先进的处理技术来处理含有PFOS和PFOA的废水和废气,确保它们的排放符合严格的
标准。
另外,pops法规还要求对PFOS和PFOA的储存、处理和处置采取相应的措施。
这些措施旨在确保这些化学物质不会对环境和人类健康造成长期的污染和危害。
此外,pops法规还强调信息共享和合作,各国之间需要密切合作,在科学研究、风险评估和监测方面进行信息交流和共享。
这有助于更好地了解PFOS和PFOA的
影响,并采取适当的措施来应对风险。
总之,全球的pops法规对于PFOS和PFOA的要求包括限制生产和使用、控制排放和释放、储存和处理等方面的措施。
这些法规旨在保护人类健康和环境,并减少这些持久性有机污染物的使用和存在。
食品包装材料中全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)不确定度评估发表时间:2019-08-27T16:08:56.953Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:梁巧莹1 何宇东2 龚伟海3 [导读] 摘要:参考GB/T31604.35-2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的测定》测定食品接触材料的 PFOS和PFOA含量。
华测检测认证集团股份有限公司顺德分公司摘要:参考GB/T31604.35-2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的测定》测定食品接触材料的 PFOS和PFOA含量。
建立数学模型,分析测定过程中的各种不确定度来源,计算各分量的不确定度,得到PFOS含量为12.061ng/g时,扩展不确定度为0.94ng/g,k=2;当PFOA含量为12.677ng/g时时,扩展不确定度为0.92ng/g,k=2。
比较各不确定分量大小可知,高效液相色谱质谱法测定食品包装材料中PFOS和PFOA的不确定度主要来自测试仪器产生的不确定度、标准溶液的不确定度和各种操作重复性带来的不确定度。
关键词:食品接触材料;全氟辛烷磺酸;全氟辛酸;不确定度Uncertainty evaluation of perfluorooctane sulfonic acid(PFOS)and perfluorooctane acid(PFOA)in food packaging materials Liang Qiaoying1 He Yudong2 Gong Weihai3Abstract:Refer to GB/T31604.35-2016 "National Food Safety Standards for Food Contact Materials and Products Determination of PFOS and Perfluorooctanoic Acid(PFOA)" to determine the PFOS and PFOA content of food contact materials.Establish a mathematical model,analyze the sources of various uncertainties in the measurement process,and calculate the uncertainty of each component.When the PFOS content is 12.061 ng/g,the extended uncertainty is 0.94 ng/g,K=2;when PFOA When the content is 12.677 ng/g,the expansion uncertainty is 0.92 ng/g,K=paring the magnitudes of various uncertain components,the uncertainty of determination of PFOS and PFOA in food packaging materials by high performance liquid chromatography-mass spectrometry mainly comes from the uncertainty generated by the test instrument,the uncertainty of the standard solution and the repetitiveness of various operations.Uncertainty.Keywords:food contact material;perfluorooctane sulfonic acid;perfluorooctanoic acid;uncertainty 1 前言全氟辛烷磺酸(PFOS)的持久性极强,是目前已知最难降解的有机污染物之一,在各种温度和酸碱度下对其进行水解,采用各种微生物对其进行大量研究,均无发现明显降解现象。
EPA、欧洲、日本及我国研究机构的研究结果表明:PFOS及其衍生物通过呼吸道吸入和饮用水、食物的摄入等途径,而很难被生物体排出。
大量的调查研究发现,PFOS具有遗传毒性、雄性生殖毒性、神经毒性、发育毒性和内分泌干扰作用等多种毒性,被认为是一类具有全身多器脏毒性的环境污染物。
同样,欧洲议会也已经对全氟辛酸(PFOA)提出了欧盟限制要求,它们也被怀疑带有与PFOS相同的危险性,现仍在对其危险分析试验、替代品的实效性、限制措施进行评估,极有可能在未来被取代。
本文以GB/T31604.35-2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的测定》作为检测方法依据,对检测方法进行不确定度评估,以期为测量结果质量的评定提供科学依据。
2 实验部分2.1 仪器及试剂2.1.1 仪器:液相色谱-串联质谱:配有电喷雾离子源(ESI);十万分之一电子天平;氮吹仪。
2.1.2 试剂:(1)5 mol/L乙酸铵:称取0.385g乙酸铵,用水溶解并定容至1 000 mL,摇匀,过0.22um滤膜。
(2)0.1%氨化甲醇:取200 mL甲醇于250 mL容量瓶内,准确移取250 uL氨水于甲醇中,甲醇定容,超声混匀。
(3)25 mol/L乙酸铵缓冲液(pH= 4.0±0.5):取0.385 g乙酸铵,用180 mL水溶解,加冰乙酸调节pH至4±0.5,用水定容至200 mL。
2.2 实验过程2.2.1 样品前处理取预实验无检出的硅胶样品剪碎至5 mm×5 mm以下,再用液氮冷冻粉碎机研磨成粉末状。
2.2.2 提取称取1 g(精确至0.1mg)试样,加入10mL甲醇作为提取溶剂,萃取温度为110℃,保持10min,重复2次,萃取液放置至室温,氮气吹干至约0.5 mL,加10 mL水,混匀待净化。
2.2.3 净化依次用4 mL 0.1%氨化甲醇、4 mL甲醇、4 mL水活化平衡WAX固相萃取柱后,将上述溶液转移至固相萃取柱内,加4 mL 25 mol/L乙酸铵缓冲液淋洗,4 mL 0.1%氨化甲醇洗脱,收集洗脱液于40℃下氮气吹干,1 mL甲醇复溶后过0.22 um微孔滤膜,LC-MS/MS分析。
2.2.4标准溶液配制用甲醇作溶剂配制PFOS、PFOA混合标准工作曲线,浓度为2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL和40ng/mL,-4℃环境下保存。
2.2.5 液相色谱参考条件色谱柱:C18柱,柱长150 mm,内径2.1 mm,粒径3um,或同等性能色谱柱。
柱温:40℃。
进样量:10 uL,流动相:5 mol/L乙酸铵:乙腈,梯度洗脱条件见表2。
流速:0.2 mL/min。
表1 液相色谱梯度洗脱条件2.2.6 质谱参考条件离子源:电喷雾离子源(ESI)。
扫描极性:负离子扫描。
扫描方式:多反应监测(MRM)。
电喷雾电压:-4 000 V。
氮气(N2)N2温度:325℃。
氮气流速:12.0 L/min。
干燥气温度:250℃。
干燥气流速:10.0 L/min。
监测离子对信息、碰撞能量等见表2。
表2 目标化合物的监测离子对和碰撞能量2.2.7 定性测定按上述条件测定试样和标准工作溶液,如果试样的质量色谱峰保留时间与标准物质一致,允许偏差为±2.5%;定性离子对的相对丰度与浓度相当的标准工作溶液的相对丰度一致,相对丰度允许偏差不超过表4规定的范围,则可判断样品中存在相应的被测物。
表3 定性确证时相对离子丰度的最大允许偏差2.2.8 定量测试2.2.4中配置的曲线,得到关于峰面积与目标浓度的标准曲线,再对样品积分,得到峰面积,根据标准曲线得到浓度。
3 讨论与分析3.1 建立数学模型目前实验室建立的数学模型为:式中:X——试样中PFOS和PFOA的含量,单位为纳克每克(ng/g);ρ——依据标准曲线获得PFOS(或PFOA)的溶液浓度,单位为纳克每毫升(ng/mL);V——试样溶液体积,单位为毫升(mL);m——试样称样量,单位为克(g)。
3.2不确定度来源的识别根据实验过程,识别不确定度来源,可以因果图1表示:图1识别不确定度因果图通常,各类实验都至少包含了活塞滴管滴定体积的重复性和称量操作的重复性。
因此,各重复性分量合并为总试验的一个分量,并且利用方法确认的数值将其量化是合理的,由此导致对因果图的修订,见下图2:图2 不确定度来源因此,合成相对不确定度的公式为:3.3不确定度分量的量化3.3.1 重复性不确定度u(A)整个检测过程的重复性测定所得重复性不确定度可以用来计算与各重复性有关的合成标准不确定度,它可由仪器响应的重复性、定容体积的重复性、称量的重复性、测量重复性等涵盖整个检测过程操作的重复性不确定度分量合成(但不包含仪器测量标准溶液浓度的重复性)。
由于按经验定容体积的重复性、称量的重复性相对于很小,可忽略不计。
测量重复性不确定度分量由在一定时间内对样品中的全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)含量进行重复10次测定,在准确度确认过程中得出重复10次方法测试的标准偏差如下:表4 PFOS和PFOA重复性测试的记录表故(PFOS)=0.023;(PFOA)=0.019。
3.3.2样品浓度不确定度u(C)1)仪器产生的不确定度u(b)样品浓度不确定度主要由仪器产生的不确定度u(b)、标准溶液的不确定度u(e)、线性拟合不确定度u(cf)和重复性的不确定度合成,而重复性的不确定度在上面已经进行计算,这里就不需要进行计算了。
而仪器产生的不确定度u(b)主要由设备的校准和响应值、重复性合成,而响应值、重复性所引起的不确定度很小,可以忽略不计。
而仪器的不确定度u(b)主要是设备的校准不确定度。
经查询校准证书,得其扩展不确定度为Urel=6% k=2,故其相对标准不确定度为=0.017。
2)线性拟合的不确定度u(c)通过实验室的经验计算可得,当线性达到r2>0.999以上时,线性拟合带来的不确定度可忽略不计。
3)标准溶液不确定度u(e)标准溶液不确定度u(e)主要由标液的不确定、标液稀释配置引起的不确定度和重复性不确定度。
而重复性不确定度在上述已进行计算,因此标准溶液的不确定度u(e)主要是由标液不确定度和稀释不确定度合成。
其中,经查询证书,可得全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)标液不确定度为U=0.05,k=2,则标液不确定度为:0.05/2=0.025。