综述：南非各类水体中全氟和多氟烷基物质的污染与风险特征评估：过去十年（2014–2024）的趋势

这篇综述系统评估了南非水体中全氟和多氟烷基物质（PFAS）的污染特征与生态健康风险，揭示了工业密集的北部地区存在PFOA（RQs 3.15-4.05）等持久性污染物的显著生态威胁（OPBT评分16），而短链PFBA/PFHxA（RQs 1.10-1.78）的上升趋势反映了全球替代品使用动态。尽管作物灌溉途径的间接健康风险较低（HQ<0.019，ILCR<2.70×10-8 ），但研究呼吁南非亟需建立与国际接轨的PFAS监管框架及自然-工程协同治理策略。

　　

南非水体PFAS污染十年全景：从分子特性到治理挑战

背景：永不降解的“永久化学品”

全氟和多氟烷基物质（PFAS）凭借碳-氟键的超强稳定性，成为环境领域著名的“永久化学品”。这类广泛应用于不粘涂料、消防泡沫的化合物，在南非水体中展现出惊人的持久性——2014至2024年的监测数据显示，北部工业区Vaal河的PFOA浓度高达420 ng/L，远超美国环保署（EPA）4 ng/L的饮用水建议限值。其环境行为呈现明显的地域梯度：北部地区（豪登省、林波波省）因黄金开采和制造业密集，PFAS负荷比南部沿海地区高出34%。

污染图谱：空间与时间的双重维度

通过分析四大地理分区的数据，研究者构建了南非PFAS污染的热力图谱。表面水体中，长链PFOA与PFHxA呈现强相关性（r=0.95），暗示共同工业来源；而短链PFBA则表现出12.84%的变异系数，反映其更易受区域水文条件影响。时序分析揭示关键转折：2020年后，PFBA在废水中的检出率激增78%，恰逢全球长链PFAS逐步淘汰的时间节点。值得注意的是，Hartbeespoort水库沉积物的PFNA浓度达239.65 ng/kg，证实了PFAS在沉积相中的长期蓄积效应。

生态炸弹：当RQ值突破安全阈值

采用生态风险商数（RQ）和OPBT框架的评估结果触目惊心：北部地表水的PFOA风险商数达4.05，是安全阈值（RQ=1）的4倍。这类PBT物质（OPBT评分16）通过蛋白结合（log K_{albumin/water}

3.2）在鱼类肝脏富集，可能引发生殖障碍。而短链PFAS虽未达PBT标准，但其在西部地下水380 ng/L的峰值仍产生RQ=1.78的中等风险。令人担忧的是，常规污水处理工艺对PFOS的去除率不足30%，导致这些“生态炸弹”持续输入水生系统。

健康谜题：被低估的暴露途径？

尽管通过作物摄入的间接风险评估显示乐观结果（PFOA的HQ=0.019），但计算模型中的关键参数引发思考：采用0.3的土水分配系数（k_d
）和0.1的生物富集因子（BAF）可能低估实际暴露。特别在北部农业区，用污染水体灌溉的玉米地，其PFAS土壤残留量理论计算可达1050 ng/kg。而美国疾控中心（CDC）研究提示，长期接触>100 ng/L PFAS可能导致儿童疫苗抗体应答降低40%，这对HIV高发的南非具有潜在双重疾病负担。

治理困局：技术追赶与政策滞后的博弈

对比全球治理进程，南非的监管滞后尤为明显。当欧盟2020年全面禁用PFOA时，南非国家水资源战略（NWRS-3）仍无PFAS专项条款。技术层面，瑞典人工湿地50-60%的去除率示范与本地GAC滤柱90%的实验室数据形成鲜明对比，但规模化应用受制于每吨$2800的高成本。研究者特别强调北部工业带需要“三位一体”解决方案：在线质谱监测平台+阴离子交换树脂+生物炭缓冲带的组合技术，这与开普敦试点的自然解决方案（NbS）形成互补。

未来路线：从分子洞察到系统治理

前沿研究揭示，6:2氟调聚物磺酸盐（6:2 FTS）在厌氧条件下会转化为更稳定的PFCAs，这要求修订现行风险评估模型。拟议的“国家PFAS创新中心”将聚焦三大方向：

1. 开发基于蛋白结合亲和力的新型生物标志物
2. 优化电化学氧化工艺的能量效率（当前>50 kWh/m³
   ）
3. 建立气候弹性评估框架，预判洪水事件导致的污染扩散

正如研究者指出，解决PFAS危机需要跨越“监测-治理-政策”的死亡谷，而这十年数据仅是南非环境健康长征的第一步。