全氟和多氟烷基物質

全氟和多氟烷基物質，據其英文（Per- and polyfluoroalkyl substances）常簡稱為PFAS^[1]或PFASs^[2]，是一類烷基鏈上附著多個氟原子的合成有機氟化合物。根據PubChem資料庫，這類化合物多達七百萬種。^[3]自1938年特氟龍問世以來，PFAS被人類廣泛應用於生產可耐熱、抗污、防油、疏水的氟聚合物塗料等產品中。如今，此類材料被廣泛用以製造多種商品，包括尼龍、瑜伽褲、地毯等防水織物，洗髮水、女性生理用品、手機屏幕、牆漆、家具、黏合劑、食品包裝、^[4]特氟龍等耐高溫不沾表面、^[5]滅火泡沫，以及電線絕緣材料等等。^[6][7][8]PFAS亦見於多種美妝與護理產品之中，包括口紅、眼線、睫毛膏、粉底、遮瑕、潤唇膏、胭脂，以及美甲產品。^[9][10]

PFAS舉例

四氟化碳（全氟甲烷）

三氟乙酸

全氟辛基磺醯氟（英語：Perfluorooctanesulfonyl fluoride）

三氟甲磺酸

全氟辛烷磺酸

全氟辛烷

許多全氟和多氟烷基物質，例如全氟辛基磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA），作為持久性有機污染物，對人類健康和環境造成了嚴重威脅。《華盛頓郵報》2018年的一篇文章將它們稱為「永久化學品」。^[11]有機化學中，碳-氟鍵是已知最強單鍵之一，因而一些PFAS的半衰期超過八年。^{[12][13][14][15][16]}這些物質可以在土壤中遷移，並在魚類和野生動物體內積聚，最終通過食物鏈進入人體。目前，PFAS殘留物（英語：Residue (chemistry)）已普遍存在於雨水、飲用水和廢水中。^{[12][17][18][7]}此類化合物因其高度流動性，容易經由皮膚和鼻淚管（英語：Nasolacrimal duct）被人體吸收，人類亦或通過唇部用品無意間攝食PFAS。^[19]這類物質種類繁多，不同物質對人類健康和環境的構成不同的潛在風險，相關評估與研究正在進行當中。^{[20][12][21][22][6]}

接觸全氟和多氟烷基物質或導致多種健康問題。一些PFAS已被認定為致癌物或內分泌干擾物，與腎癌、前列腺癌、睪丸癌、潰瘍性結腸炎、甲狀腺疾病等多種疾病相關，並可損害生育能力，引發荷爾蒙失調，增加次優抗體反應/免疫力下降的風險。妊娠期高血壓、嬰兒和胎兒生長髮育遲緩、肥胖、血脂異常（膽固醇水平畸高），也都是部份PFAS可能導致的情形。^[6][23][24]

定義

在早期定義下，此類物質至少須包含一個全氟烷基。2021年，經合組織擴大了PFAS的內涵，對其作如下定義：

含有至少一個完全氟化的甲基或亞甲基碳原子（它不與任何氫/氯/溴/碘原子相連^[i]）的氟化物質，即除了少數明顯的例外情況，任何含有至少一個全氟甲基（−CF₃）或全氟亞甲基（−CF₂−）的化學物質都是全氟和多氟烷基物質。^[ii][2]

根據此定義，最簡單的PFAS是四氟化碳，^[26]而四氟乙烯（無全氟甲基或全氟亞甲基）、二氟甲烷、氟仿（有氫原子與唯一的碳原子相連）等不屬於PFAS。^[25]

含氟表面活性劑

主條目：含氟表面活性劑

含氟表面活性劑，或氟化表面活性劑，是全氟和多氟烷基物質的一類，為紡織、皮革、造紙和化工行業所普遍運用。^[27]:102它們具有疏水的氟化「尾部」和親水的「頭部」，表現出表面活性劑的特性。它們包括全氟磺酸，如全氟辛烷磺酸（PFOS）；和全氟羧酸，如全氟辛酸（PFOA）。與其他表面活性劑一樣，氟化表面活性劑傾向於集中在相界面。

氟元素具有較高的電負性和較短的鍵長，從而降低了表面活性劑分子中含氟部分的可極化性，這類表面活性劑也就擁有了更小的倫敦分散力。因此，與常規的烴類表面活性劑相比，氟化表面活性劑能更顯著地降低水或油的表面張力。此外，碳-氟鍵的穩定也使得含氟表面活性劑的穩定性更為優越，能夠耐受高熱、強酸、強鹼。^[27]:101以上的優勢也意味著氟化表面活性劑在環境中更難分解而持久存在。

全氟辛烷磺酸、全氟辛酸和全氟壬酸等氟化表面活性劑，因其毒性、持久性，以及在大眾血液中的普遍存在，已引起各國監管機構關注。

分類

以下清單僅涵蓋部份全氟和多氟烷基物質群組，並不完整^[28][29]：

全氟和多氟烷基物質

非聚合物 全氟烷基物質   全氟烷烴 如四氟化碳（全氟甲烷）、六氟乙烷     全氟烷基酸   全氟羧酸   三氟乙酸     五氟丙酸     ⋯⋯   PFCAs     全氟磺酸（英語：Perfluorosulfonic acids）   三氟甲磺酸     全氟己烷磺酸     全氟辛烷磺酸     ⋯⋯   PFSAs   PFAAs     全氟烷基醚酸   全氟烷基醚羧酸（德語：Perfluoralkylethercarbonsäuren）     全氟烷基醚磺羧酸（德語：Perfluoralkylethersulfonsäuren）   PFEAs     全氟烷磺醯氟（PASFs）如全氟辛基磺醯氟（英語：Perfluorooctanesulfonyl fluoride）     全氟烷磺醯胺（FASAs）如全氟辛基磺醯胺     全氟烷醯基氟（PFAs）如三氟乙醯氟、七氟丁醯氟、九氟戊醯氟     全氟烷基碘化物（PFAIs）如五氟碘乙烷、全氟己基碘     全氟烷基醛（PFALs）如三氟乙醛、五氟丙醛     多氟烷基物質   含有氟調聚物（英語：Fluorotelomer） 如含氟調聚物醇（英語：Fluorotelomer alcohol）（FTOHs）     多氟烷磺醯胺物質 如雙(三氟甲基磺醯)胺     多氟烷基醚酸 如六氟環氧丙烷二聚體     氯代多氟烷基醚酸 如氯代多氟醚基磺酸     氯代多氟烷基酸     多氟烷基羧酸           聚合物   含氟聚合物 如「特氟龍」聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯     全氟聚醚（英語：Perfluoropolyether）     側鏈氟化聚合物（德語：Seitenketten-fluorierte Polymere）

PFASs