造纸商艰难淘汰PFAS

随着政策制定者加大力度限制PFAS的使用,造纸和包装行业的领导者表示,他们已经在自愿逐步淘汰产品中的这些化学物质。 但测试发现,PFAS仍存在于部分包装中,这表明要满足监管机构提出的加速时间表可能是一项挑战。
PFAS——一组数千种合成化学物质,曾因其耐油、耐油脂、耐水和耐热性能而备受青睐——自20世纪40年代以来已被用于数百种消费品,包括涂层纸和包装。越来越多的证据表明其会对健康造成严重影响,加之公众日益关注,引发了一波旨在停止使用PFAS的新限制措施和诉讼。
3月14日, 美国环保署提议 对六种 全氟和多氟烷基物质 在饮用水源中的含量设定首个具有法律约束力的限值,这些水源可能包括造纸厂废水流入的水道。该机构表示,这项可能在今年年底前最终确定的规定 “将防止数千人死亡,并减少数万例与PFAS相关的严重疾病。” 关于PFAS对健康影响的研究已将某些类型的PFAS与肾癌和睾丸癌、甲状腺疾病、胆固醇升高、低出生体重及其他健康问题联系起来。
PFAS 主要出现在造纸行业中,通过食品包装和造纸厂的废水体现。美国食品药品监督管理局监管食品包装中的化学物质,而美国环保署则监管废水。
这些化合物含有强碳-氟键,在包装产品的生命周期中,可能在多个环节与人体或环境接触:化学品制造时、添加到包装中时、 消费者食用包装内食品时,以及包装被回收或处置时。
寻找源头
2020年,美国食品药品监督管理局(FDA)就食品包装中某些短链全氟烷基物质(PFAS)的潜在健康风险向制造商发出通知后,一些公司自愿同意在 2020年7月 逐步停止生产。短链PFAS含碳原子较少,最初被认为比长链PFAS更安全,因为它们不太容易在生物体内积累。但 近期研究 表明,它们在河流等水生生态系统中更具流动性,且持久性更长。
纸制品中残留多少PFAS尚不清楚。包括国际纸业(International Paper)和WestRock在内的多家造纸公司,将有关其当前及历史PFAS使用情况的询问转给了美国森林与造纸协会(AF&PA)。
在一份电子邮件声明中,AF&PA首席科学家 斯图尔特·霍尔姆(Stewart Holm)表示,该行业协会的成员“十多年前”就已停止使用长链PFAS,并计划在今年年底前自愿逐步淘汰FDA批准的短链PFAS的使用。 他补充说,AF&PA的成员已在很大程度上转向使用PFAS替代品。
“AF&PA成员致力于确保我们产品的安全性,包括制造过程中所用化学品的安全,”他说。“这包括持续关注产品管理和创新,以满足市场对无PFAS、防油脂产品(如食品包装)的需求。”
2022年3月《消费者报告》的 分析 对来自杂货店和餐厅的100种食品包装产品进行检测,结果表明当时PFAS仍被广泛使用。一项 回顾性研究 在前一年曾指出 ,PFAS更有可能从包装迁移到咸味、油腻或酸性的食品中。
《消费者报告》的测试在多种物品中发现了PFAS,包括汉堡包装纸、纸盘和薯条袋。此前的一项 2017 研究 在20个食品包装样本中发现了多种类型的PFAS,这促使 多位美国参议员 敦促 汉堡王、冰雪皇后、星巴克及其他几家快餐连锁店停止使用这些化学品。
在这些行动之后,包括麦当劳、汉堡王和福乐鸡在内的几家快餐连锁餐厅表示将在包装中逐步淘汰PFAS,其他餐厅最近也 纷纷作出自己的承诺.
美国食品药品监督管理局(FDA)于2016年撤销了对长链PFAS的授权,并坚称仍获准用于食品包装产品的PFAS化合物是安全的。根据其 网站,该机构表示,其“在授权上市前会进行严格的科学审查。”

转向替代品
虽然许多PFAS仍在流通,但似乎越来越多的公司正在用更安全、争议更少的替代品来替换PFAS。
圣母大学教授、2017年那项研究的合著者Graham Peaslee经常接到试图让产品摆脱这些物质的公司的咨询。 他表示,一项尚未发表或经过同行评审的后续分析表明,有几家公司兑现了他们的承诺。
“我们重新审视了这个问题,在美国市场上,我们第一次(2017年)发现的那些公司已经不再使用它了,”Peaslee说。“这很了不起,如果20家中有19家因为一篇论文加上一位参议员的些许推动就消失了。”
Pixelle公司工程特种产品副总裁Michelle LeMere表示,该公司是特种纸制造行业中首批停止使用PFAS的企业之一。
““我们投入了多年的研发,以创造经济高效、创新的无PFAS阻隔技术,为各种食品应用提供可靠的防油防脂性能,”她在电子邮件声明中表示。
倡导团体表示,自愿淘汰以及新的州和联邦监管提案是一个好的开始,但他们希望联邦机构,特别是FDA,能做得更多。
鉴于供应链中仍存在大量含PFAS的包装产品,环境保护基金于2021年提交了一份请愿书,要求FDA重新审议所有用于食品包装的PFAS授权。环境保护基金更安全化学品倡议高级主任汤姆·内尔特纳表示,该机构尚未对此请愿作出回应。
环境保护基金对通过2017年《信息自由法》获得的信息进行的分析 请求 发现,FDA批准了Chemours和Daikin两家PFAS制造商提交的环境评估,这些评估显示其废水中含有PFAS。这一批准使这些公司能够销售用于制造食品包装和其他纸制品的化合物。2020年7月,FDA发布了一项计划,要求Daikin在五年内逐步淘汰其PFAS的使用。据内尔特纳称,Daikin已将其PFAS产品撤出市场,而Chemours的PFAS从未进入市场。
自2019年以来,FDA已采取措施应对PFAS问题,包括对食品进行抽样检测以及重新审查其对这类化合物的一些批准。 该机构撤销了部分(但并非全部)授权。FDA发布了一份 声明 于2019年6月,称其调查结果“在绝大多数受检食品中未检测到PFAS”,尽管该机构承认其仅进行了“有限的抽样检测”。FDA此后更新了其检测方法,并表示将继续研究这一问题。
“我认为FDA应该做的是撤销对任何PFAS的批准或授权,除非他们有明确证据表明其不会在生物体内蓄积,”Neltner说。“而且,他们必须对公众诚实,说明废物处理、回收利用、造纸厂周边社区或化学品生产地点对环境的影响。而FDA在这方面做得并不好。”
该机构在一份电子邮件声明中表示,其坚持自身的审查程序。
“作为环境审查的一部分,FDA确保食品接触物质会被食品接触材料保留,并且最终使用中迁移出的物质不会对环境产生影响,”FDA食品添加剂安全办公室代理主任Kristi Muldoon Jacobs表示。
Neltner认为,目前造纸行业对PFAS的使用可能并不普遍。
“在与企业交谈时,我发现的一件事是,通常只有一两家造纸厂使用该产品,因为这是特种纸厂,”他说。“并不是所有造纸厂都使用它。如果他们使用,那也会是相当有意的选择。”
这些与Neltner保密分享信息的公司表示,造纸厂中残留的部分PFAS来自残余污染。“它是造纸厂中的防油脂和防水剂。因此它可能残留在工艺流程、机械设备、储罐中,需要时间才能清除,”他说。
包括Pixelle和Good Start Packaging在内的多家造纸公司,现在都在其网站上宣传“不含PFAS”的包装。但这些产品中究竟用什么替代了PFAS,目前尚不清楚。当被问及Pixelle在其“不含PFAS”的FlexArmor阻隔层中使用了哪些物质时,LeMere表示,该产品含有“天然和可持续材料的专有组合”,这些材料“已在食品行业使用了数十年”。
在仔细查阅FDA对具有相同用途化学品的审批记录时,“从大约2010年起,我们没有看到任何一项涉及纸张和纸板且提及防油拒油性能的审批,”Neltner说。“这告诉我,FDA尚未审查过任何作为替代品的新化学品。如果你找到了替代品,那它们一定是很久以前就获批的物质。”
不过,Neltner指出,该小组对这些文件的分析尚未完成。Peaslee表示,一些餐饮连锁店正在回归传统的包装方式,例如用未涂层的纸张将食品包裹两层,或使用蜡涂层包装。另一些则使用涂有塑料阻隔层的纸张,他说这种方法更有效,但可能会加剧塑料垃圾问题。
“他们只是转向了现成可得的更廉价替代品,”Peaslee说。“而且我认为,就环境中PFAS的减少而言,这确实有所帮助。”
让消费者确信某件包装不含PFAS的一种方式是通过第三方认证,但这一做法至今推广缓慢。 清洁生产行动组织是一家总部位于马萨诸塞州的非营利组织,为一系列产品中的PFAS替代品提供认证项目。截至目前,仅有两家公司获得了该组织GreenScreen食品包装倡议的认证。
“从另一个角度看,获得GreenScreen认证是为产品面向未来做好准备的一种方式——以应对未来的法规和消费者需求的转变,”该组织的执行董事、马萨诸塞州有毒物质使用削减法案咨询委员会成员马克·罗西表示。“有些个人和公司理解这一点并付诸行动,而有些则不然。”
罗西表示,生产消防泡沫的公司(历史上某些类型的消防泡沫含有大量PFAS)在寻求认证方面更为积极主动。不过他指出, 缺乏替代品并不是淘汰PFAS的障碍。
“市面上有很多替代品,”罗西说。“我并未看到这成为在食品包装中消除PFAS的障碍。真正缺失的是[产品]由独立第三方对其可持续化学性质进行评估。”
寻找性能与PFAS相当的替代品可能也是一个问题,不过他表示,防止食品容器渗漏并不需要太多物质,因为其使用时间很短。
在有关作物从受化学品污染的堆肥中吸收PFAS的报道出现后,负责认证可堆肥包装和产品的可生物降解产品研究所也已采取措施,在其认证规程中处理PFAS问题。该组织现在在其认证要求中纳入了总氟限值——这是衡量PFAS存在的替代指标——为百万分之100。

污水中的PFAS
造纸厂和包装工厂也因可能向水道排放PFAS而受到环保署和一些州的审查。
根据越来越多的证据,饮用水被认为是最常见的接触途径之一。 一项 2022年的研究 由美国地质调查局的科学家进行,发现美国东部采样中20%的私人水井和60%的公共水井含有PFAS。一项 环境工作组分析 得出结论,这些化学品已污染了全国超过2亿人的饮用水。
在 审查其 指南之后,环保署最近决定不对造纸行业的污水排放规则进行彻底改革。 州数据显示,在纸张和纸基包装设施的污水中检测到多种类型的PFAS。但环保署, 引用一项AF&PA调查 其成员(代表87%的纸浆、纸张和纸基包装设施)指出,截至2022年7月,美国仅有五家设施仍在使用这些化学品。这五家设施均计划在2023年底前完成淘汰PFAS的使用。
该机构表示,它 将在行业向无PFAS替代品过渡的过程中,“继续审查”其对废水中PFAS的处理情况。 尽管EPA对使用原生纸浆和再生纤维的造纸厂废水样本进行检测时发现PFAS浓度较低,但该机构也表示,即使含量较低,PFOA和PFOS也可能对健康构成风险。
12月,EPA发布了 针对各州的指导意见 ,说明如何利用《清洁水法》的国家污染物排放消除系统计划来减少废水中的PFAS。该指导意见将纸浆、纸张和纸板列为已知或疑似来源,建议在存在“合理替代品”时消除PFAS或寻找替代物。建议还包括提交当前和历史PFAS使用情况的评估,并提交年度进展报告。 “合理替代品”可用时,建议消除PFAS或寻找替代品。建议还包括提交当前和历史PFAS使用情况的评估,并提交年度进展报告。
展望未来
EPA鼓励各州利用2022年联邦基础设施法下提供的10亿美元资金来限制饮用水中的PFAS。这些资金可用于检测、技术援助、培训和安装处理基础设施。
拜登政府还正在推动废除一项受到环保组织关注的豁免条款。在特朗普政府时期,美国环保署修订了一项规则,允许对“微量”(即微不足道)的PFAS含量予以豁免——定义为占总混合物比例不足1%。根据环境工作组(EWG)的分析,这使得一些公司得以避免向有毒物质排放清单报告其PFAS使用情况。
与此同时,多个州已针对造纸公司提起 lawsuits,指控其PFAS污染饮用水源。
去年12月,密歇根州总检察长丹娜·内塞尔对Domtar Industries提起诉讼,该公司在休伦港经营一家造纸厂长达一个世纪,诉讼涉及生产过程和造纸污泥中高浓度的PFAS,据称这些物质进入了地下水和地表水。在缅因州,两名业主 起诉了多家造纸公司 ,包括国际纸业和Pixelle,指控其污染了他们的饮用水井。该诉讼仍在进行中。
一些最为激进的限制PFAS举措来自各州立法机构。一项新的 华盛顿州法律 部分条款已于2月1日生效,例如,该法律禁止制造、销售或分销多种含有有意添加PFAS的食品容器。 其他几个州,包括夏威夷、纽约、俄勒冈和田纳西,根据倡导组织Safer States的政策追踪系统,已通过或正在考虑旨在减少食品包装中PFAS暴露的各项立法倡议。
随着更多潜在的州和联邦行动即将出台,PFAS预计将在未来数年继续成为包装行业的关键问题。