“永远无法归零”:有机废弃物回收商在PFAS污染应对中面临艰难抉择
密歇根州安娜堡市堆肥设施检出13种PFAS,引发行业关注。堆肥商与生物固体处理商面临监管压力与成本上升的双重挑战,各方对治理路径存在分歧。

2020年1月,密歇根州安娜堡市公布了一项令人不安的发现:该市堆肥设施中检测出有毒化学物质PFAS的踪迹。数月前由市政官员采集的样本经检测,确认含有13种PFAS。
堆肥样本中的含量较低,从该设施两个蓄水池采集的水样中则检出12种PFAS。该市公布了由独立实验室完成的检测结果,并将矛头指向含PFAS的物品——包括防油纸和快餐容器——这些物品虽被安娜堡堆肥项目明令禁止,却仍时常混入投放桶中。
官方在公布数据时指出,目前尚无关于堆肥中PFAS的全国性健康指导标准,相关研究也仍然有限。
食品包装成为堆肥商的首要难题
PFAS可通过多种途径进入有机废弃物处理设施,但处理厨余垃圾的堆肥商普遍认为,包装是设施中PFAS的主要来源。
2020年7月,多家化学品制造商宣布与美国食品药品监督管理局(FDA)达成自愿协议,自2021年1月起逐步淘汰一种名为6:2氟调聚醇(6:2 FTOH)的PFAS的使用。该决定基于FDA对食品包装中特定PFAS的研究,AGC Chemicals Americas、Archroma Management和Daikin America同意参与调整;第四家公司Chemours此前已先行退出。
生物降解产品研究所(BPI)执行主任Rhodes Yepsen表示:“这一淘汰举措很重要。”他同时指出,该协议对食品包装的覆盖范围超出了可堆肥产品本身。“我们是否希望它涵盖全部氟化化学品,从而避免再次出现令人遗憾的替代?当然希望。但这仍是进步。”
Yepsen对PFAS在食品包装中的问题并不陌生。他表示,这一问题于2016年浮现,当时他刚入职一年。截至今年,BPI已停止对任何有意添加PFAS的产品或包装进行可堆肥认证,要求制造商签署声明、进行全成分技术审查,并检测氟含量不超过100ppm。
Yepsen表示,BPI的行动源于与旧金山环境部门的沟通。当时PFAS尚未成为堆肥商的主要议题,但旧金山官员发现,经认证为可堆肥的产品中出现了PFAS——这是制造商的决定,当时堆肥行业多数人并不知情。
“我们并不认证大多数进入堆肥设施的产品,那我们能做什么?我们能发挥什么作用?”Yepsen回忆起初次讨论该话题时的情形。
这种想法很快发生转变。多年来,诉讼与公众抗议不断累积,西弗吉尼亚州帕克斯堡等地癌症聚集区的报道将PFAS的健康影响带入公众视野。出于对堆肥中PFAS的日益担忧,BPI于2017年聘请技术顾问就此咨询,顾问指出州级法规可能即将出台。与堆肥商、市政部门和环保组织的持续沟通也得出了类似结论:该组织需要迅速行动,以防潜在危机。
随后BPI迅速动员,其会员和董事会在2017年11月投票批准修改规则,将含PFAS产品排除在认证之外。不符合该限值的BPI认证产品将在2019年前逐步淘汰。
据Yepsen和BPI市场总监Wendell Simonson介绍,许多BPI认证产品本身并不含PFAS。可堆肥产品通常通过聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯或可堆肥蜡等生物聚合物实现防油性能。但潜在的重大长期问题压过了这些现实考量。该决定导致组织工作量增加,包括与每位BPI会员沟通,并导致约2000种产品从该组织约10000种产品的数据库中除名。
BPI的努力对行业许多人而言颇具先见之明。2019年8月,The Counter(当时名为New Food Economy)发布调查报告,发现Sweetgreen和Chipotle等快餐连锁店使用的标称可堆肥纤维碗中含有PFAS。
The Counter的报道还引用了一项2019年5月发表于《环境科学与技术快报》的研究。该研究考察了西海岸三州以及马萨诸塞州和北卡罗来纳州的10个堆肥场所,除一个后院堆肥堆外均为商业设施。接受食品容器投放的场所PFAS含量比其他场所高10倍。The Counter在实验室协助下自行检测显示,氟含量比BPI设定的100ppm阈值高出10至20倍。
这些发现公布之际,旧金山正在推出针对食品包装中PFAS的法规,至少一家公司已做出调整。Sweetgreen发言人Maude Michel表示,该公司与可堆肥包装公司Footprint合作,于1月在旧金山门店试点无PFAS碗。“我们的目标是在2020年底前将这种新包装推广到全国所有餐厅,届时这些包装也将实现本土生产,并采用消费后再生纸板制成。”
许多利益相关方表示,堆肥领域的此类变化来得较早,更多是对公众认知的回应,而非针对全面爆发的公共健康危机。“PFAS在环境中相当普遍,几乎无处不在,”Neil Edgar表示。他在堆肥领域工作数十年,同时担任美国堆肥委员会立法与环境事务委员会成员和加州有机回收委员会政策联络人。
与业内其他人一样,Edgar将有机回收视为环境友好的废物管理方式,也有助于应对气候变化等迫在眉睫的问题。他说,PFAS可能限制该行业的增长,并可能使有机物在加州等州正加大厨余分流项目力度的同时被送往填埋场。
“使用堆肥的客户通常怀有可持续的心态,他们试图为环境做最好的事,”Edgar说,并指出PFAS正开始使这一局面复杂化。
Edgar尚未注意到与PFAS担忧相关的重大财务影响,但他对潜在问题直言不讳,尤其是考虑到堆肥在蔬果种植园和农场中的使用。他表示,对整个有机回收领域而言,问题更为严峻,尤其是对与污水处理厂打交道的环节。这些相邻领域的困境为废物处理行业在公众审视加剧时可能面临的情况提供了预演。
生物固体利益相关方应对不断升级的问题
对东北生物固体与残余物协会(NEBRA)而言,近年来几乎没有哪个问题像PFAS一样耗费精力。
“它遮蔽了所有积极面,人们正在忽视有机回收的益处,”NEBRA执行主任Janine Burke-Wells说。
她的同事、NEBRA特别项目经理Ned Beecher表示,PFAS在2019年消耗了他约50%的时间,今年仍是主要工作重点。NEBRA是一家非营利组织,致力于支持并推动新英格兰地区以及纽约和加拿大东部的生物固体及其他有机残余物的回收利用。
PFAS反复出现在生物固体中,原因包括其存在于进入污水处理厂的垃圾填埋场渗滤液中。围绕这些化学品的反弹日益加剧,促使NEBRA将大量资源投入应对PFAS——为会员提供培训,鼓励他们与客户和社区展开对话,并游说政府官员重新考虑处理方式。
Burke-Wells将时间线追溯至2016年,当时美国环保署针对饮用水中的PFOS和PFOA发布了每升70皮克(ppt)的非约束性健康建议。此后,东北部各州率先推行更严格的标准。其中大部分聚焦饮用水,但废水以及地下水正成为日益受关注的领域。
对生物固体中PFAS管控最严格的州是缅因州。该州于2019年3月发布备忘录,将生物固体土地利用中PFOS和PFOA的限值分别设定为2.5ppb和5.2ppb——多位专家表示生物固体通常无法达到这一水平。此前,缅因州一家奶牛场的牛奶中检出PFAS,据政府判断,土地施用的生物固体是可能来源。
缅因州环保局随后要求所有污泥和生物固体项目持证人及相关堆肥设施检测PFOS、PFOA和另一种化学品PFBS。The Intercept后来的报道显示,缅因州环保局检测的所有污水污泥均至少含有这三种PFAS中的一种。
缅因州对生物固体中PFAS的处理方式,与导致食品包装中PFAS受到审视的动因相同:与食物接近,进而与人类摄入相关。部分PFAS具有生物累积性,可在人体内长期存留。据美国环保署数据,全国约60%的市政生物固体被施用于土地,利用其富营养特性帮助农田。研究已发现PFAS可在这些土地上种植的作物中累积,随着监管趋严,这为生物固体利益相关方带来长期问题。
问题的核心在于产生生物固体的污水处理设施。“没有不含这些化学品的废水,”NEBRA的Beecher说。该组织一直专注于与立法者沟通饮用水和地下水标准,因为NEBRA担心对PFAS设定低限值将产生“间接影响”。
“当饮用水标准设定后,它们就成为地下水标准,然后进入污水处理许可,”Burke-Wells说。
广泛影响尚不明朗,部分成本持续攀升
评估PFAS对有机回收商造成的财务影响仍然困难,主要依赖特定市政的具体数据点。
一个例子是密歇根州东部的拉皮尔镇。该镇于2017年因PFAS污染被勒令停止将生物固体运往农场。该镇目前预计需花费约300万美元将废物送往另一设施处理,再运至填埋场。威斯康星州和缅因州等地的其他市政也报告了类似影响。
NEBRA正在评估应对PFAS的总体成本与效益,该组织表示这一负担正落在市政和公用事业部门身上。
NEBRA 2019年的一项初步调查收集了污水处理运营商的陈述,指出其生物固体管理成本上涨了50%至200%。一位会员表示已改为填埋残余物而非堆肥,另一位则表示接收的化粪池废物有所减少。受访者多为来自缅因州、马萨诸塞州和新罕布什尔州的市政污水处理厂NEBRA会员,他们普遍担忧监管、公众认知和成本上升。
尽管只有缅因州针对生物固体管理中的PFAS制定了法规,但类似标准的前景已促使许多污水处理设施基于风险水平和潜在责任做出选择。
在新罕布什尔州康科德市,污泥管理成本增加了50万美元。该市过去每湿吨支付不到50美元,如今为预防起见,将生物固体运往加拿大,每吨支付超过100美元——在COVID-19导致预算收紧之际,这一支出尤为沉重。
其他市政和污水处理厂已向立法者提交证词,说明与法规相关的预估成本影响。在新罕布什尔州,北康威水区表示,该州对PFAS的限制可能导致当地费率缴纳者和纳税人每年承担超过50万美元的成本。同州的梅里马克镇则估计,如果PFAS迫使官员为废水污泥处置另寻出路,每年将增加250万美元,若转向焚烧,成本将“显著更高”。
NEBRA之外,业内其他人士也在寻求明确数据。Denali Water Solutions项目经理Bill Brower表示,公司认识到PFAS污染是一个需要监测的“重要领域”。该公司旗下WeCare Denali运营包括安娜堡在内的有机回收设施——正是在那里堆肥中发现了PFAS。
Brower表示,他已联系全国约17家运营方询问PFAS影响,多数报告除内部讨论外业务几乎无变化。不过,他将公众意识的提升与2019年电影《黑水》等联系起来,该片是好莱坞关于PFAS污染的惊悚片,也推动了更广泛的全国讨论。Brower还指出,州级或联邦法规可能彻底改变企业的成本核算。
“如果情况收紧,我们可能不得不做出不同选择,”他说,这可能导致部分有机物被送往填埋场或焚烧炉,对环境产生影响并推高成本。“人们需要认识到其中的权衡。我认为把全国有机物都拿去焚烧并不合理。”
监管路径与关注重点存在分歧
有机回收领域的几乎所有利益相关方都认同PFAS是需要解决的问题,但在最佳路径上存在分歧。
“我们在堆肥行业看到的是PFAS广泛存在于各类堆肥中,”BioCycle咨询顾问兼高级编辑Craig Coker说,他支持有机回收企业。“但无法确知其含义。没有流行病学证据向我们展示堆肥中PFAS、堆肥使用方式与潜在环境健康和公众暴露之间的联系。”
关于有机回收中PFAS的研究仍然有限。PFAS如何影响厌氧消化等在很大程度上仍是未知领域,尽管至少一项2015年的初步研究发现PFOS的存在长期增加了甲烷产量,并表明该化学物质可能作为代谢解偶联剂。鉴于PFAS在环境中的持久性及既有产品,能否从水或废物中完全去除PFAS也不明确。
环保组织和许多社区表示,设定饮用水最大污染物水平(MCL)以及针对废物场所的类似严格标准对保护公众至关重要。业内人士则大多主张应将重点放在逐步淘汰PFAS生产上,让将这些化学品引入产品和环境的制造商承担责任。
“我们确实知道逐步淘汰将减少暴露,”NEBRA的Beecher说。“目前,这是唯一具有成本效益的方法。”
水环境联合会——一个全球水质量专业协会——坚持官员应从源头阻止PFAS,该组织一直在与美国环保署就生物固体问题进行讨论。企业也在寻求平衡。
Denali Water Solutions的Brower表示,公司正努力成为“解决方案的一部分”,支持BPI的认证要求以及堆肥制造联盟采取的类似措施。他还表示PFAS应在制造阶段解决,并质疑要求在水源中近乎全面禁止这些化学品的有效性。
“施用到田间的部分生物固体浓度比我们血液中的还低,”Brower说,这是业内许多人反复提及的说法。
严格监管的支持者表示,两种方法都必不可少——从源头切断PFAS生产,同时监管其在水、食品和废物中的存在。
“这不是‘二选一’的问题,”环境工作组(EWG)立法与监管事务律师Melanie Benesh说,该倡导组织重点关注PFAS。“我们当然必须考虑修复方法,考虑如何将PFAS从环境中清除。但我们也不能继续向已经存在的污染中增加新的排放。”
EWG发现PFAS在生物固体中具有持久性,目前尚无明确解决方案。谈及有机回收中的PFAS,EWG高级科学家Olga Naidenko表示需要更多研究,但为避免健康危机,各级行动都需采取。
“过去几十年,我们不知道有PFAS,现在知道了,”她说,并补充道“堆肥商应有权获得补偿,但这并不意味着我们应允许食品供应链受到污染。”
其他利益相关方也持同样看法。佛蒙特州保护法基金会(CLF)分会主任兼副主席Jen Duggan表示,解决PFAS污染需要“上游和下游解决方案”,包括禁止生产,同时确保对饮用水、地下水、地表水、污泥和土壤等所有介质设定标准。与环保领域其他人一样,她同意化学品制造商应承担清理费用。其中两家制造商DuPont和Chemours未回应置评请求,第三家3M拒绝置评。
