【科學講堂】少用永恒化學物 讓大自然得永恒
汽車冷氣系統中的冷凍劑、車身外殼的表面，以及汽車機器中的液壓機油，三者之間有什麽關係？這三種物料，原來都含有被稱為「永恒化學物」的PFAS這種化學品。PFAS究竟是什麽？它們又為什麽被說成是「永恒」？今次就和各位分享一下。
化學物遍布生活
一直以來，都有不少討論指塑膠過於「耐用」，難以分解，以致造成環境污染。不難想像，塑膠不會是唯一一種「耐用」的物料；PFAS，全名per-and poly-fluoroalkyl substances，中文叫作「全氟/多氟烷基物質」，就是另一種如此的化學物。PFAS是一類化學品的總稱，包括了超過1.2萬種的化合物，已經被廣泛地應用於冷氣系統、煮食器具、醫療儀器、電池、飛機引擎、微型晶片等等生活的各個方面。
PFAS主要有三種類型。第一種是含氟界面活性劑（fluorosurfactant），而汽車機器中的液壓機油就是一個例子。這些含氟界面活性劑的化學結構，和肥皂、洗潔精有點兒相似：中央有一條由碳原子組成的主要骨幹，而這條骨幹的一大部分則被氟原子包覆着。碳原子與氟原子之間的化學鍵十分牢固，因而這種化學物相當耐用，能夠抵禦油脂和水分，亦不容易被分解。不過這條碳骨幹有一端並不排斥水分，使得這種化合物也可以溶於水中。這些含氟界面活性劑就經常被加進汽車機器的液壓機油中，用以防止腐蝕。
含氟聚合物（fluoropolymer），是第二大類的PFAS，而用作易潔廚具材料的特氟龍（Teflon）就是一個知名的例子。顧名思義，含氟聚合物跟構成塑膠的聚合物有相似的結構，都有一條很長的中央骨幹，不過含氟聚合物的中央骨幹卻被氟原子包圍着。跟含氟界面活性劑一樣，碳原子與氟原子之間牢固的化學鍵，讓特氟龍這種含氟聚合物變得堅固耐用，令廚具不易沾上食物。
含氟聚合物更被用作各種醫療儀器的塗層，使得醫用導管可以容易地滑進人體，醫用植入物可以更耐用。盛載藥物的容器內側亦可塗上含氟聚合物，避免藥物跟容器的物料出現化學作用。
第三類的PFAS，則是由碳原子與氟原子組成的碳氟化合物（fluorocarbon）。這些碳氟化合物的分子較小較短，因此大多是氣體和液體。汽車冷氣系統中的冷凍劑，就屬於這一類。敏感的儀器（例如數據中心中的伺服器），也可以放進碳氟化合物去穩定溫度，避免變得過熱。
如前所述，PFAS是一類不容易分解的化學物，因而會長時期留在大自然中。不幸的是，科學家們慢慢擔心它們對環境的影響，因此正在研究減少使用它們的方案。比如一些含氟界面活性劑，已被發現會對人體健康帶來負面影響：PFOS（PFAS的一種）曾經是去污劑中的關鍵成分，但被發現跟慢性腎病的風險增加有關，PFOS的使用現在因此受到限制。含氟聚合物像塑膠一樣耐用，因此讓人擔心會對大自然有相似的負擔（塑膠對環境的污染，現在已令我們憂心不已）。至於碳氟化合物，一些是溫室氣體（例如常用作汽車冷氣系統冷凍劑的R-134a）；另一些碳氟化合物不會令全球暖化加劇，但科學家們卻擔心它們長期累積在自然生態系統中的影響。
小結
PFAS的情況和塑膠有點相似：兩者耐用的特性，讓它們廣泛地被應用於生活的方方面面；要減少它們的用量，自然不是易事。希望在不遠的未來，全球人類能夠團結一致，共同努力解決環境的問題。
◆杜子航 教育工作者
早年學習理工科目，一直致力推動科學教育與科普工作，近年開始關注電腦發展對社會的影響。
