几十年来，科学家们一直在对有毒“永久化学物质”的使用提出越来越多的担忧，之所以称之为“永久化学物质”，是因为它们强大的分子键可能需要数百年才能在环境中完全分解。这些物质广泛用于炊具和服装等消费品中，现在几乎在所有地方都能被检测到，从饮用水到我们的血液中都有。现在，研究人员正在警告另一种——迄今为止尚未被充分认识到的——这些令人不安的毒素来源：常见的农药。最近发表在《环境污染》杂志上的一篇综述文章显示，2015年至2020年全球市场上推出的所有农药中，近70% 含有这些化学物质或相关化合物。并且，在对其对环境和人类健康的潜在影响没有充分了解的情况下，它们的用量激增。
永久化学物质——科学上称为全氟烷基和多氟烷基物质，或 PFASs——是所谓的氟化化学物质的一个子集，这些物质具有强大的碳-氟键。这意味着这些化学物质非常稳定，并且在旨在防水和防油的产品中非常有用。但这也意味着它们不容易生物降解。尽管各国政府一直在努力限制 PFASs 的使用，但这些努力因对哪些氟化化学物质在技术上是 PFASs 的技术定义存在分歧而变得复杂——因此对人类和环境构成风险。在世界大部分地区被认为是 PFASs 的许多化学物质在美国并未这样分类。这种情况可能会使社区暴露于有害化学物质中，包括含有氟化化合物并每年在世界各地许多不同作物上喷洒的农药。
葡萄牙波尔图大学的研究员、《环境污染》论文的共同作者迪奥戈·亚历山德里诺说，由氟化化学物质制成的农药，通常被称为氟化农药，“可能是非常出色的分子，可以应对农业中存在的许多挑战”。“但它们应该经过适当的审查，我们应该意识到它们可能对环境、生物多样性，最终对我们自身的健康产生非常巨大的影响。”
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稳定性还是持久性？
自 20 世纪 40 年代以来，包括 PFASs 在内的氟化化学物质已广泛应用于消费品。但在随后的几十年里，科学家们开始意识到这些化学物质会在饮用水和人体内持久存在，20 世纪 90 年代，美国环境保护署开始调查 PFASs。现在几乎每个美国居民的血液中都携带低水平的 PFASs。这些化学物质与睾丸癌和肾癌、生殖系统疾病、甲状腺疾病、高胆固醇水平、免疫反应降低甚至对 COVID-19 的易感性增加有关。基于这些担忧，美国国会正在权衡几项两党法案，以限制其在食品容器和炊具中的使用，并要求 EPA 采取全面行动以防止 PFAS 污染——包括设定饮用水中 PFASs 水平的国家限制。在拜登政府领导下，EPA 发布了 PFAS 战略路线图，以应对危机。八个州已经通过法律禁止在某些产品中，特别是食品包装中使用 PFASs——但不包括农药。
氟化农药最早于 20 世纪 30 年代出现在市场上，但只是在过去十年中，这种用途才如此迅速地扩展。亚历山德里诺说，这种增长与制造工艺的改进和专利到期有关，专利到期使得更广泛的竞争成为可能。
农药行业组织“负责任的行业促进健全环境”（RISE）的发言人凯伦·里尔登说，氟化农药为害虫管理带来了“功效和稳定性”。她说，这种稳定性使农药保持有效的时间更长——因此，与非氟化替代品相比，作物喷洒的频率可以降低。
但里尔登所说的稳定性，在其他人看来是持久性。亚历山德里诺及其团队汇编的数据显示，畅销的氟化农药的半衰期（化学物质在环境中消散一半所需的时间）从几天到 2.5 年不等。这比一些较老的农药（如滴滴涕）的半衰期要短，但从上限来看，仍然是一个相对较长的时间：EPA 将“持久性”污染物定义为半衰期为 60 天或更长时间的污染物。正如非营利性环境倡导组织“环境责任公共雇员”（PEER）的科学主任凯拉·贝内特直言不讳地说，“为什么地球上会允许将 PFAS 添加到每年喷洒数百万英亩土地的东西中？它被称为永久化学物质是有原因的。”
什么是 PFAS——什么不是 PFAS？
毒死蜱是最广泛使用的氟化农药之一。它针对昆虫的神经系统，是 600 多种用于玉米、大豆、蔬菜、浆果和果园作物的农药配方的主要成分。它还用于处理种子，以及控制城市环境中的蚂蚁、白蚁和其他害虫。它对人类健康的潜在影响尚不清楚，尽管有一些证据表明长期接触与神经毒性有关，并且 EPA 已将其列为可能的人类致癌物。最终，EPA 在 2020 年人类健康风险评估中得出结论，“对于毒死蜱的现有用途，膳食暴露和风险评估并不令人担忧”——至少在不超过指定为人类安全消费的水平时是这样。但在近年来在羽衣甘蓝、茄子、菠菜、樱桃番茄、红薯和桃子中发现的含量已超过 EPA 安全水平。由于毒死蜱是一种油性物质，因此要去除农产品中的此类残留物需要额外擦洗。
毒死蜱也是一种持久性污染物，在土壤中的半衰期为 97 至 345 天，具体取决于土壤类型。美国地质调查局 2016 年的一项研究发现，它会与雨水径流中包含的沉积物结合，并可能在地表水中持久存在，在那里它会伤害为鱼类、鸟类和野生动物提供食物的有益昆虫。新论文的共同作者、波尔图大学研究员玛丽亚·德·法蒂玛·卡瓦略说，其特定的碳和氟结构“非常稳定，并且在环境中将非常持久”。
尽管根据经济合作与发展组织（OECD）的最新定义，毒死蜱是 200 多种活性农药成分之一，将被认为是 PFAS，并且在欧盟被禁止用于大多数农业用途，但 EPA 对 PFAS 的定义更狭窄。不同的定义使理解和监管此类化学物质的使用变得复杂。EPA 的定义仅包括碳-氟分子链相对较长的化合物，因为它认为这些化合物通常不太可能在食物链中积累，并且毒性可能较小——尽管并非所有专家都同意这一点。亚利桑那州立大学生物设计环境健康工程中心的负责人罗尔夫·哈尔登说：“在我们拥有两个、三个或四个[碳-氟]键之前，认为一切都是安全的，这是不正确的。”“我们创造了一种没有已知生物降解机制的化学物质。你正在为全世界和数千年的终生接触而签约。”
EPA 发言人罗伯特·达吉拉德在给《大众科学》的电子邮件中写道，该机构的 PFAS 定义最初于 2006 年制定，旨在“识别最有可能对人类健康和环境造成风险的 PFAS”。达吉拉德补充说，该定义此后已进行调整，“我们目前正在研究 OECD 和 [EPA] 定义之间的差异，以确定是否应修改 [EPA] 定义以涵盖其他物质。”
目前 EPA 允许的至少三种活性农药成分——溴虫氟苯双酰胺、吡氟喹唑酮和氟蚁腙——符合其对 PFAS 的定义。EPA 认定为 PFAS 的其他四种农药成分已在美国被禁用，但在日本、中国和拉丁美洲的一些国家仍在使用。EPA 将归类为 PFASs 的新型农药成分继续在中国上市。虽然美国允许的三种农药成分的半衰期最多只有几个月，但这个指标并不能说明全部情况，非营利性保护组织生物多样性中心的健康科学主任内森·唐利说。“从纸面上看，它们似乎在合理的时间内分解”——但还需要考虑这种分解的副产品，唐利说。“你有母体农药分子，它可以分解成……仍然是复杂的分子，相当氟化，”他补充道。“而这些降解产物在环境中所起的作用实际上根本没有后续跟进。”波士顿大学公共卫生学院环境健康临床教授温迪·海格-伯纳斯说，氟化农药的分解产物可能会以未知的方式与其他环境 PFAS 污染相互作用。
EPA 发言人凯茜·米尔伯恩说，该机构“有一个健全的流程来识别和评估农药降解产物或代谢物的环境风险”。但唐利认为，虽然 EPA 关注最初的分解产物，但它并没有跟踪农药降解过程直到完成——他说这可能需要数十年或数百年，并且在此过程中可能产生数十种不同的分子。此外，环境中发生的事情并不总是与实验室中发生的事情相符。“我不一定期望 EPA 进行所有必要的研究来获得所有这些事情的明确答案，但他们需要以某种方式解释这种不确定性，”唐利说。“应该将疑点利益归于人民和环境，而不是农药公司。”
当《大众科学》询问 EPA 可能采取哪些行动来限制符合其 PFAS 定义的农药时，米尔伯恩在一封电子邮件中回复说，“无论 PFAS 的定义如何演变，农药在注册前都要经过严格的科学评估过程”，并且“商业中的氟化农药已达到适当的基于风险的注册标准。”
但 PEER 的贝内特曾在 EPA 新英格兰地区办事处工作超过十年，她是众多指出该机构用于评估农药安全性的数据几乎完全由制造商提供的专家之一——贝内特说，这使监管机构容易受到“难以置信的行业俘获”和“政治压力”，以便将农药推向市场。她声称，评估农药风险的 EPA 工作人员无法获得足够的信息来正确完成他们的工作。《Intercept》和 Investigate Midwest》最近的报道也揭示了这些问题。在回应贝内特的观点时，RISE 的里尔登说，“EPA 对农药的决定完全由该机构根据《联邦杀虫剂、杀菌剂和灭鼠剂法案》履行其职责而做出。”当被问及贝内特的说法时，EPA 拒绝置评。
“EPA 和每个人都告诉我们，这些[氟化农药]比旧的[非氟化]农药好得多。在某些方面，这可能是真的，”唐利说。“但真正让我担心的是，即使这些农药在技术上不符合 EPA 对 PFAS 的定义，但它们符合世界其他大部分地区对 PFAS 的定义。”
然而，其他人更愿意关注 EPA 已经标记为 PFASs 的农药。“我们已经在杀虫剂中看到了氟基团，但我不会称这些为 PFAS，”圣母大学物理学教授格雷厄姆·皮斯利说。海格-伯纳斯也表示，她“不太担心”某些农药（如毒死蜱）可能对人类造成的危害。她强调自己不是“农药倡导者”，她说这些化学物质可能存在合理的用途：“在某些时候，我们不希望我们的房屋被白蚁吞噬，”海格-伯纳斯指出。她说，问题在于弄清楚这些有限的、合理的用途是什么——然后削减其他一切。
EPA 的 PFAS 战略路线图是否会导致对氟化农药（特别是那些符合其 PFAS 定义的农药）采取行动，仍有待观察。米尔伯恩在给《大众科学》的电子邮件中写道，“随着 EPA 继续完善测试流程，随着监管工作的成熟，以及随着该机构从其在全国各地的合作伙伴关系中获得更多信息，该机构将调整 PFAS 的定义，以反映通过此过程收集的信息。当该机构确定此问题的范围时，它将继续使用所有可用的监管和非监管工具来解决 PFAS 问题。”
对于某些人来说，这些话并不能让人放心。“我认为我们很多人都在屏住呼吸。我们现在真的不太了解情况，”唐利说。“我希望一切顺利，但我认为需要几年，甚至几十年，才能真正掌握所有这些新型氟化农药将会发生什么。”