中国近海油田及受纳水体中新兴和传统全氟烷基物质研究

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Environmental Research 7.7

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  为探究 offshore oilfields 排放 PFAS 对环境的影响,研究人员分析中国三大海域 offshore oilfields 钻屑、泥浆、采出水中 20 种 PFAS(含 3 种新兴 PFAS),并与受纳水体对比。发现 HFPO - DA、OBS 为主要污染物,油田排放是受纳水体 PFAS 主因,部分区域存在生态风险。

  
在环境与健康领域,全氟烷基物质(PFAS)因其独特化学性质被广泛应用,却也成为令人头疼的 “永久污染物”。这类物质不仅难以降解,还会在环境中远距离迁移,悄悄渗入生态系统和人体,引发诸如女性早绝经、婴幼儿发育障碍、甲状腺功能异常等健康问题。随着各国对传统 PFAS 限制日益严格,我国氟代替代品如六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO - DA)、对全氟壬烯氧基苯磺酸钠(OBS)等的生产使用显著增加。然而,这些曾被认为 “环境友好” 的替代品,后续研究却发现其生物毒性可能比传统 PFAS 更强,且在油田等工业场景中的污染情况尚不明确。尤其我国大力开发 offshore oilfields 时,相关 PFAS 污染特征及环境风险研究近乎空白,传统水处理技术对 PFAS 去除效果不佳,更凸显了开展针对性研究的紧迫性。

为填补这一研究空白,相关研究人员针对中国渤海、南海、东海三大海域的 offshore oilfields 展开研究,探究钻屑、泥浆、采出水中传统及新兴 PFAS 的赋存特征,分析其与受纳水体中 PFAS 的关联,并评估渤海油田区域的生态风险。该研究成果发表在《Environmental Research》,为我国海洋 PFAS 污染管控提供了关键数据支撑。

研究人员主要采用的技术方法包括:从渤海、南海、东海选取 19 个 offshore oilfields(渤海 8 个、南海 6 个、东海 5 个),采集钻屑、泥浆、采出水样本,同时采集对应受纳水体样本;运用仪器分析手段对 20 种 PFAS(含 HFPO - DA、OBS 等 3 种新兴 PFAS)进行定量检测;通过主成分分析(PCA)探究 PFAS 组成的相关性;采用风险商值(RQ)法评估 HFPO - DA 等物质对水生生物的生态风险。

受纳水体中 PFAS 的赋存与分布


在渤海油田受纳水体中,20 种目标 PFAS 里有 17 种被检出。传统 PFAS 中,PFBA、PFBS、PFDA 等 8 种化合物检出频率达 100%,而 PFHpA、PFHxS 等 3 种未检出。新兴 PFAS 方面,HFPO - DA、OBS 等均有检出,显示出新兴 PFAS 已在海洋环境中广泛存在。

油田废弃物与受纳水体 PFAS 组成关联


主成分分析(PCA)表明,受纳水体中 PFAS 组成与油田钻屑、泥浆、采出水中的 PFAS 组成具有显著相似性,有力证明 offshore oilfields 排放是受纳水体 PFAS 污染的主要来源。

生态风险评估


在渤海和南海油田 60 - 96% 的采出水样本以及渤海油田邻近受纳水体中,HFPO - DA 的风险商值(RQ)处于 0.1 - 1 区间,提示其对水生生物存在中等生态风险,而传统 PFAS 整体风险水平较低,凸显了新兴 PFAS 的环境威胁。

研究结论指出,中国 offshore oilfields 钻屑、泥浆、采出水中 PFAS 浓度较高,其中 HFPO - DA 和 OBS 为主要污染物,且采出水中这两种物质浓度比受纳水体高 1 - 2 个数量级,证实油田排放是受纳水体 PFAS 污染的主要贡献者。风险评估显示,新兴 PFAS(HFPO - DA)在部分区域已构成中等生态风险,而传统 PFAS 风险较低。

该研究首次系统揭示了我国 offshore oilfields 新兴 PFAS 的污染特征,明确了油田排放与海洋环境 PFAS 污染的直接关联,为我国 PFAS 管控政策制定提供了关键科学依据。研究结果警示,需加强对油田废弃物中新兴 PFAS 的监测与处理,研发针对此类污染物的高效处理技术,同时密切关注氟代替代品的环境长期影响,以保障海洋生态安全和公众健康。这一成果不仅丰富了全球 PFAS 污染研究的区域数据,也为其他工业领域 PFAS 环境风险评估提供了重要参考。
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