综述:中国河口与海岸中全氟及多氟烷基物质(PFASs)的分布、来源、生态风险评估及界面过程综述

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:Marine Pollution Bulletin 4.9

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  本综述系统梳理了中国河口与海岸区域全氟及多氟烷基物质(PFASs)的污染特征,揭示了其空间分布规律(表层海水ΣPFASs浓度4.31–162.58 ng/L,沉积物0.40–9.15 ng/g dw),指出沉积物正从“汇”转为新型内源。通过探讨海水-沉积物界面吸附机制(疏水/静电作用)及生态风险评估瓶颈,为PFASs精准管控提供科学依据。

  

空间分布

全氟及多氟烷基物质(PFASs)作为新兴污染物,在全球范围内呈现明显的区域差异性。通过对38篇文献的荟萃分析发现,表层水体中ΣPFASs浓度介于1.79至162.58 ng/L之间,平均值为42.28 ng/L,其中最低值出现在南海,而最高值位于美国纳拉甘西特湾。中国河口与海岸区域的PFASs分布受封闭地形和旱季气候因素影响显著,导致污染物更易累积。沉积物中PFASs浓度范围为0.40–9.15 ng/g dw,表明其作为海洋PFASs的重要汇,但同时正在逐步转化为内生污染源。

界面行为

海水-沉积物界面是研究PFASs环境行为的关键区域,其中沉积物扮演了核心角色。有机污染物进入沉积相后发生溶解,并通过界面过程影响其再释放行为。研究表明,PFASs在该界面的吸附主要受疏水作用和静电相互作用驱动。长链PFASs(如碳数≥8的羧酸类和碳数≥6的磺酸类)因其疏水性更强,更易吸附于沉积物有机质中;而短链PFASs和取代型PFASs(SPFASs)由于极性较强,更倾向于留在水相。潮汐、波浪和生物扰动等动力因素会促进沉积物中PFASs的解吸,造成二次释放,增加生态风险。

来源与迁移

工业排放(如消防、纺织、电镀行业)和陆地径流是PFASs的主要来源。随着国际社会对典型PFASs(如PFOS、PFOA)的严格管控,短链PFASs和SPFASs的使用量逐渐增加,其在环境中的检出率也相应上升。值得注意的是,SPFASs的毒性可能高于传统PFASs,这对风险管控提出了新挑战。中国自2023年起将PFOS、PFOA和PFHxS列入《重点管控新污染物清单》,全面禁止其生产和使用,但替代产品的环境行为与健康效应仍需持续关注。

生态风险评估

当前PFASs的生态风险评估方法仍缺乏精确性。主流方法包括利用统计模型和先进计算手段提升预测准确性。长期暴露于PFASs可能影响生物发育、脂质代谢,并诱发肝脏、肾脏、甲状腺和生殖系统疾病。研究发现PFASs可在人体血液中检出,突显其健康威胁的紧迫性。沉积物-水界面的分配行为直接影响PFASs的生物可利用性,因此明确其界面机制对准确评估生态风险至关重要。

前瞻与挑战

尽管PFASs的管理日益严格,但其环境赋存形态复杂、种类繁多,给分布规律研究和源解析带来困难。未来研究需重点关注界面过程的影响因素、物种转化机制以及新型SPFASs的环境行为。同时,发展高精度快速检测技术和多介质迁移模型将是提升PFASs管控水平的关键。通过深入揭示海水-沉积物界面机制,可为海洋PFASs的治理工程提供理论支撑,最终减轻其对生态系统和人体健康的负面影响。

结论

河口与海岸区域作为陆海交互带,具有独特的水文和地形特征,使PFASs的环境行为显著区别于淡水或开阔海洋系统。当前沉积物已成为PFASs的重要蓄积库和潜在释放源,其界面过程主导着污染物的迁移与转化。疏水作用和静电相互作用是PFASs在海水-沉积物界面吸附的主要机制,但具体分配过程及影响因素仍需深入研究。随着管控政策的推进和替代产品的推广,PFASs的污染特征和风险格局正在发生转变,亟需通过跨学科手段实现精准管控。
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