PFAS
PFAS（ピーファス）は、炭素鎖に多数のフッ素原子が結合した有機フッ素化合物の総称である。英語ではPer- and Polyfluoroalkyl Substancesと書く。OECDが2021年に示した定義では、完全フッ素化されたメチル基（–CF3）またはメチレン基（–CF2–）を少なくとも1つ持つ物質がこれに当たり、該当する化合物は1万種を超える。水や油をはじき、熱や薬品にも強いため、フッ素樹脂の製造助剤や泡消火剤、表面処理剤として長く使われてきた。しかし自然環境ではほとんど分解されず、生物の体内にたまりやすい。このため「永遠の化学物質（Forever Chemicals）」と呼ばれ、世界的に規制が強まっている。
壊れにくさの正体
分解されにくい原因は、炭素とフッ素の結びつきの強さにある。C–F結合の結合エネルギーは約485 kJ/molで、有機化学に登場する単結合の中では最も強い部類に入る。フッ素原子は炭素骨格を隙間なく覆うため、微生物の酵素も紫外線もほとんど作用しない。一般的な下水処理の生物分解では、ほぼそのまま通り抜けてしまう。製品としては長所になる安定性が、廃棄された後は欠点に変わるのである。
PFOS・PFOA・PFHxS
数多いPFASの中でも、規制の中心になってきたのは次の3物質である。いずれも炭素鎖の長さが6〜8程度の「長鎖」に分類される。
| 物質名 | 化学式 | 炭素数 | 主な旧用途 | ストックホルム条約 |
|---|---|---|---|---|
| PFOS（ペルフルオロオクタンスルホン酸） | C8HF17O3S | 8 | めっきミスト抑制剤、泡消火剤 | 2009年 附属書B（制限） |
| PFOA（ペルフルオロオクタン酸） | C8HF15O2 | 8 | PTFE重合時の乳化剤 | 2019年 附属書A（廃絶） |
| PFHxS（ペルフルオロヘキサンスルホン酸） | C6HF13O3S | 6 | 泡消火剤、撥水剤 | 2022年 附属書A（廃絶） |
工業利用の歩み
始まりは1938年、米デュポン社のロイ・プランケットが偶然PTFEを発見したことにさかのぼる。1950年代には3M社がPFOSを含む撥水剤を商品化し、衣料や紙製品の撥水加工へと普及した。強力な界面活性剤としても優秀で、水の表面張力を約20 mN/mまで下げられる。こうした性質から、1970年代以降は航空機火災向けの水成膜泡消火剤（AFFF）にも大量に採用された。半導体分野では、フォトレジストや反射防止膜の材料として微細加工を支えてきた。
製造現場で起きている代替の苦労
代替が比較的進んだのはクロムめっきである。硬質クロムめっきでは、六価クロムを含むミストの飛散を防ぐためにPFOS系の抑制剤を浴に添加していた。現在は非PFOS系の薬剤へ切り替えが進むが、効き目が落ちやすく、表面張力の測定と補給の頻度を増やす現場が多い。薬剤単価そのものより、浴管理にかかる人手が増える点を負担に感じる事業者は少なくない。半導体用途はさらに難しい。露光工程の性能を代替物質で再現できないケースがあり、業界団体はEUの規制案に対して長期の猶予を求めている。
体内での残り方と健康影響
人の血清中での半減期は、PFOSでおよそ5年、PFOAで約3年と推定されている。排出が遅いため、少量でも長期間摂取すると血中濃度が上がっていく。疫学研究では、コレステロール値の上昇、ワクチン接種後の抗体価の低下、低出生体重との関連などが報告された。2023年には国際がん研究機関（IARC）がPFOAを「グループ1（ヒトに対して発がん性がある）」に、PFOSを「グループ2B」に分類した。とはいえ、日常的な暴露量で直ちに健康被害が出るとまでは言い切れず、評価は今も続いている。
国内外の規制状況
規制は国際条約と各国の法令の二段構えで進んでいる。主な動きは次のとおりである。
- ストックホルム条約：PFOS、PFOA、PFHxSを順に追加し、2025年には炭素数9〜21の長鎖ペルフルオロカルボン酸類も対象に加えた
- 日本の化学物質審査規制法：PFOSを2010年、PFOAを2021年、PFHxSを2024年に第一種特定化学物質へ指定し、製造・輸入を原則禁止
- 日本の水道水：PFOSとPFOAの合算で50 ng/Lとした暫定目標値を、2026年4月から法的拘束力のある水質基準へ引き上げ
- 米国：EPAが2024年、飲料水中のPFOAとPFOSにそれぞれ4.0 ng/Lの最大汚染物質濃度を設定
- EU：2023年にドイツなど5か国が、PFAS全体を一括で制限する提案を欧州化学品庁（ECHA）へ提出
EU案は数千種を一つのグループとして扱う点で前例がない。フッ素樹脂メーカーや自動車部品業界にも影響が及ぶため、適用除外の範囲をめぐる議論が長引いている。
水からの除去と分解処理
浄水や工場排水の処理では、粒状活性炭による吸着が最も普及した方法である。ただし炭素鎖の短い物質は吸着されにくく、破過が早い。そこでイオン交換樹脂や逆浸透膜を組み合わせる設計が増えてきた。実務上の悩みは、取り除いた後の処分にある。使用済みの活性炭や濃縮水にはPFASが残るため、おおむね1,000℃を超える高温での焼却が必要になり、通常の産業廃棄物より処理費用がかさむ。超臨界水酸化やプラズマ分解なども研究されているが、大規模な実用例はまだ限られる。
濃度の測り方
個別物質の定量には、液体クロマトグラフ-タンデム質量分析計（LC-MS/MS）を用いる。ng/L、つまり1リットル当たり10億分の1グラムの水準まで測れるが、試料容器やチューブに含まれるフッ素樹脂からの汚染を避けるため、ポリプロピレン製の器具を使うなど細かな配慮が要る。数千種を個別に測ることは現実的でないため、総有機フッ素（TOF）や酸化前処理を組み合わせて、未知のPFASを含めた総量を把握する手法も使われ始めている。
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