约克大学一项新研究显示,2020年疫情导致社会活动大幅减少期间,多伦多大气中的三氟乙酸(TFA)水平出现明显下降。研究人员认为,这一现象为未来在更大范围内减缓这种被称为“永久化学物质”的短链全氟和多氟烷基物质(PFAS)提供了重要线索。相关论文题为《三氟乙酸通过干湿沉降的气态去除:多伦多多年分析》,发表在《环境科学与技术快报》。
论文资深作者、约克大学大气化学家科拉·杨(Cora Young)教授表示,当疫情期间排放活动骤降时,TFA在大气中的变化“反应非常迅速”,并呈现“戏剧性减少”。她指出,更令团队意外的是,结果显示TFA主要由大气中排放的短寿命化学前体形成。杨教授称,团队在观察到疫情期间TFA下降后,对数据进行了反复核查。
杨教授表示,排放减少后TFA随即下降,意味着其形成过程对排放变化较为敏感,从而为未来通过减少排放来控制TFA提供了可能性。她指出,如果无法明确来源,监管将更为困难。
研究同时发现,随着人们恢复工作与日常活动,TFA水平逐步回升,并在夏季达到峰值。研究人员解释称,TFA的形成需要更多光照条件。TFA属于短链PFAS,可在大气中由多种化学排放物相互作用生成。

论文第一作者、约克大学博士生丹尼尔·珀索德(Daniel Persaud)表示,过去对TFA的认识有限,但随着监测能力提升,研究正在积累更多信息。他称,疫情期间TFA水平下降为追踪其潜在来源提供了线索,包括工业排放以及汽车空调相关排放等。
研究团队在2018年至2024年期间,于约克大学佩特里科学与工程大楼屋顶的空气质量研究站,持续收集并分析月度数据,覆盖湿沉降(雨雪)与干沉降(气体和颗粒物沉积在表面形成灰尘层,如窗户和汽车挡风玻璃)两类过程。
关于长期暴露影响,研究指出目前仍不清楚对人类与野生动物的具体后果。杨教授表示,环境中TFA的浓度已比某些其他PFAS高出几个数量级,例如全氟辛酸(PFOA)。报道提到,PFOA曾引发诉讼并获得数亿美元赔偿,其中包括来自杜邦公司的赔偿;杜邦公司亦为2019年纪录片《黑水》的关注对象。
杨教授还表示,短链PFAS前体通常被认为更为无害,且多数确实如此,但并非全部,这带来更多未知影响。她称,初步证据显示其行为可能超出预期,例如在食物中发现较高浓度。她同时指出,尽管曾认为类似TFA的PFAS不会生物累积,但已有研究发现其可在植物中积累,并存在于人类与野生动物食物中,甚至在人体血液中也有检测。她表示,即便不发生生物累积,暴露水平仍可能较高;若环境中TFA水平主要由短寿命排放驱动,则可据此着手应对。

论文还回顾了相关化学品的演变路径。研究称,形成短链PFAS的主要前体化学物质属于第二代化学品,最初用于替代自1987年《蒙特利尔议定书》推动全球淘汰的破坏臭氧层氯氟烃(CFCs)。研究指出,第一代替代化学品可在大气中存在多年甚至数十年,并缓慢反应生成包括TFA在内的短链持久PFAS;这些物质如今已广泛分布于从北极到南极的环境中。
珀索德表示,从长寿命前体转向短寿命前体与气候因素有关,因为长寿命前体也是强温室气体。他称,团队此前认为TFA的最大来源是第一代CFC替代品,但研究结果显示,短寿命的下一代替代品同样发挥了重要作用。
研究举例称,北美自2019年起所有汽车空调均使用短寿命TFA前体,而非长寿命PFAS前体。论文同时指出,如果这些空调性能化学品进入大气,对汽车制造商和消费者而言都将带来高昂代价。
