珠江口遗留与新兴全氟及多氟烷基物质(PFASs)的分布、分配行为及来源解析

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Water Research 11.5

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  为解决珠江口遗留与新兴全氟及多氟烷基物质(PFASs)的环境行为及生态风险问题,研究人员系统调查了18种遗留PFASs和13种新兴PFASs在海水、悬浮颗粒物(SPM)和沉积物中的分布特征。研究发现,PFASs浓度呈现近岸向离岸递减趋势,长链PFASs更易吸附于固相介质,SPM介导的传输显著增强其扩散。该研究揭示了工业排放与“边缘过滤效应”对PFASs归趋的关键影响,为河口污染物管控提供了科学依据。

  

全氟及多氟烷基物质(PFASs)因其独特的防水防油特性,被广泛应用于消防泡沫、纺织品和食品包装等领域。然而,这些“永久化学品”难以降解,可通过食物链累积威胁生态系统健康。尽管国际已对全氟辛酸(PFOA)等遗留PFASs实施管控,但新兴替代物(ePFASs)的环境行为仍属未知。珠江口作为中国工业化程度最高的河口之一,长期接收来自电子制造、电镀等行业的污染物,成为研究PFASs环境归趋的理想场所。

为揭示PFASs在河口多介质中的迁移规律,中国研究人员采集了珠江口20个站点的海水、悬浮颗粒物和沉积物样本,采用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS/MS)分析了31种PFASs的分布特征。通过计算分配系数(log Kd、log KOC)和主成分分析(PCA)等方法,解析了污染物来源与迁移机制。

PFASs在水体中的分布特征
研究检测到16种PFASs,总浓度范围为1.20-25.6 ng/L。全氟辛酸(PFOA)占海水样本总量的25.4%,呈现近岸高、离岸低的梯度分布,印证了陆源输入的主导作用。新兴物质6:2氟调聚物磺酸(6:2 FTSA)和六氟环氧丙烷三聚酸(HFPO-TA)的检出,反映了工业替代品的环境释放。

固相介质的富集效应
悬浮颗粒物中PFASs浓度最高达635 ng/g dw,新兴物质对全氟辛基苯磺酸酯(PFNOBS)占比高达75%。沉积物在河海交界处出现富集峰,证实“边缘过滤效应”对污染物截留的关键作用。分配系数分析显示,碳链长度每增加一个CF2单元,log Kd值提升0.28-0.82,说明长链PFASs更易吸附于固相。

环境驱动机制
盐度升高会抑制短链全氟羧酸(PFCAs)的颗粒吸附(p<0.05),而总有机碳(TOC)和pH值则促进长链PFASs的固相分配。源解析表明,电子制造、电镀和纺织业是主要污染源,其中PFNOBS可作为电镀行业的特征标识物。

生态风险评估
虽然整体生态风险较低,但PFOA和新兴物质6:2 FTSA、HFPO-TA的潜在累积效应仍需警惕。研究首次量化了SPM对PFASs扩散的增强作用(log Kp=1.85-4.73),为理解污染物在动力沉积环境中的归趋提供了新视角。

该研究系统阐明了遗留与新兴PFASs在河口多介质中的分配规律,填补了新兴替代物环境行为的研究空白。发现的工业特征标识物(PFNOBS)和建立的链长-分配系数模型,为河口污染精准溯源和风险评估提供了方法论基础。研究成果对制定新兴化学品管控策略具有重要指导意义,相关结论已发表于环境领域顶级期刊《Water Research》。

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