斯海尔德河口全氟和多氟烷基物质（PFAS）污染特征：基于水、沉积物和双壳类的靶向、疑似与非靶向筛查研究

《Environmental Pollution》：Per- and polyfluorinated alkyl substances (PFAS) in the Scheldt Estuary: Insights from target, suspect and non-target screening of water, sediment and bivalves

本研究针对斯海尔德河口PFAS污染问题，通过靶向、疑似和非靶向筛查技术，系统分析了水、沉积物和双壳类生物样本。研究发现短链和超短链PFAS在环境中占主导地位，并在双壳类体内显著累积，挑战了短链PFAS不具生物累积性的传统认知。研究揭示了工业区附近TFMS等新兴污染物的高浓度分布，为河口PFAS风险评估与监管提供了重要科学依据。

　　

在当今工业化高度发展的时代，全氟和多氟烷基物质（PFAS）作为一类具有独特碳氟键的合成化学品，因其优异的防水防油性和高温稳定性，被广泛应用于纺织、食品包装、消防泡沫等众多领域。然而，这些"永久性化学品"在自然环境中难以降解，并通过水体循环进入生态系统，对人类健康和生态环境构成潜在威胁。特别是河口区域，作为淡盐水交汇的生态敏感带，其复杂的水文条件和密集的工业活动使得PFAS的迁移转化行为更加复杂多变。

比利时安特卫普附近的斯海尔德河口是欧洲第二大海港所在地，周边聚集着包括3M公司在内的多家化工企业，历史上曾是PFAS生产的重要基地。尽管此前已有研究报道该区域存在PFAS污染，但多数局限于传统靶向分析，难以全面揭示包括前体物和新兴替代物在内的完整PFAS污染图谱。为此，Musa Bonso等研究人员在《Environmental Pollution》上发表了最新研究成果，通过综合运用靶向、疑似和非靶向分析技术，首次系统揭示了斯海尔德河口PFAS的污染分布特征和生物有效性。

研究团队采用多种关键技术方法开展调查。在样本采集方面，选择亚洲蛤（Corbicula fluminea）和蓝贻贝（Mytilus edulis）作为生物指示物种，在河口8个站点进行为期6周的现场暴露实验；同时采集水体和沉积物样本。分析技术包括：1）超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）靶向分析29种PFAS；2）高分辨质谱疑似筛查与非靶向分析，使用MZmine等软件进行特征提取，通过CompTox等数据库比对；3）基于Quantem软件的半定量分析；4）生物累积因子（BAF）和生物-沉积物累积因子（BSAF）计算。

3.1. 水体中PFAS浓度及空间分布

靶向分析显示短链PFBA（93.5±60 ng/L）和PFBS（538.3 ng/L）在大部分站点占主导，其中S7站点的∑PFAS浓度最高（585 ng/L）。非靶向分析新发现TFMS（三氟甲磺酸）在3M工厂附近的S5站点浓度异常高达4520 ng/L，同时鉴定出N-Me-PFHxSAA等前体物。结果表明工业废水排放和潮汐作用共同影响PFAS的空间分布特征。

3.2. 沉积物中PFAS浓度及空间分布

沉积物中长链PFAS相对丰度较高，S3站点∑PFAS浓度最高（47.8 ng/g dw），主要贡献来自6:2 FTS（氟调聚物磺酸盐）。疑似筛查发现PFOSA（全氟辛基磺酰胺）在所有站点均有检出，最高浓度达100 ng/g dw（S8站点）。沉积物特性（总有机碳TOC和黏土含量）与PFAS浓度呈正相关。

3.3. 双壳类中PFAS浓度及空间分布

双壳体内PFBS等短链PFAS显著累积，S4站点∑PFAS浓度最高（17.5 ng/g ww）。非靶向分析首次在生物样本中检出TFCPrA（2,2,3,3-四氟环丙烷-1-羧酸），其生物-沉积物累积因子（BSAF）高达16.4，显示强累积性。值得注意的是，参照点样本未检出PFAS，证实污染源自河口环境。

3.4. 双壳类PFAS与非生物环境的关系

主成分分析显示双壳类PFAS浓度与沉积物浓度呈负相关（r=-0.71），表明沉积物吸附降低了PFAS生物有效性。TFCPrA、PF4OPeA等化合物在多数站点BSAF>1，提示沉积物再悬浮可能促进生物累积。盐度、pH等环境因子通过影响分配行为间接调控生物有效性。

本研究通过多维度分析揭示斯海尔德河口存在复杂的PFAS污染谱系，短链和新兴PFAS在环境介质和生物体内的显著累积现象挑战了传统认知。研究建立的综合筛查方法为河口区域PFAS污染监测提供新范式，发现的TFMS、TFCPrA等新兴污染物需引起监管关注。研究成果对制定河口生态系统保护策略和PFAS风险管理具有重要指导意义。