纺织品中传统及新型全氟烷基物质(PFAS)及其前体化合物的污染特征与健康风险分析

【字体: 时间:2025年07月04日 来源:Science of The Total Environment 8.2

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  推荐:本研究针对纺织品中全氟和多氟烷基物质(PFAS)污染问题,系统分析了窗帘、沙发和地毯等30种欧洲市售面料样品中的81种PFAS(包括43种新型前体化合物)。研究发现氟调聚醇(X:2 FTOH)浓度最高(1–2329 μg/m2),并首次在纺织品中检出短链C4磺酰胺衍生物(如MeFBSE、MeFBSEA)。该研究为评估PFAS替代品的环境行为及人体暴露风险提供了关键数据。

  

随着全氟和多氟烷基物质(PFAS)在工业和消费品中的广泛应用,这类具有强碳-氟键的化合物因其持久性、生物累积性和潜在毒性引发全球关注。尽管长链PFAS如全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)已被逐步淘汰,但其短链替代品和新型前体化合物的环境行为与健康风险仍不明确。纺织品作为PFAS的重要载体,通过皮肤接触和空气吸入可能对人体造成直接暴露,但现有研究多聚焦传统PFAS,对新型前体化合物的检测缺乏标准和方法。

为填补这一空白,来自荷兰的研究团队在《Science of The Total Environment》发表论文,首次系统分析了欧洲市售窗帘、沙发和地毯中81种PFAS(含43种新型磺酰胺前体化合物)。研究采用溶剂萃取结合Envi-Carb净化技术,通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)和气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)联用,建立了针对短链PFAS前体的检测方法,并验证了其在实际样品中的适用性。

关键方法
研究团队从6家欧洲供应商采集30份纺织品样本(13窗帘、10沙发、7地毯),通过甲醇/乙酸乙酯分步萃取目标物,利用同位素内标法校正回收率。针对挥发性PFAS(如FTOH)采用GC-MS/MS分析,离子型PFAS(如磺酸类)则通过LC-MS/MS检测,同时纳入新合成的C4磺酰胺衍生物标准品(如MeFBSE、MeFBSEA)以提高定量准确性。

研究结果

3.1 方法性能
新开发的方法对短链磺酰胺衍生物的回收率达70–130%,校准曲线线性良好(R2>0.99)。其中MeFBSEA和MeFBSE在纺织品中的检出验证了方法的实用性。

3.2.1 氟调聚醇主导污染
6:2 FTOH在沙发样品中浓度高达2329 μg/m2,占全部PFAS的99.9%。地毯中FTOH平均浓度达536 μg/m2,显著高于窗帘(<1 μg/m2),表明高磨损纺织品更易富集PFAS。

3.2.2 短链磺酰胺衍生物特征
首次在纺织品中检出甲基全氟丁烷磺酰胺乙醇(MeFBSE)及其丙烯酸酯(MeFBSEA),主要存在于地毯(占该类PFAS的44–94%)。这些C4化合物可能源自Scotchgard等防水剂的替代配方。

3.2.3 传统酸类PFAS占比低
羧酸(如PFHxA)和磺酸(如PFOS)合计仅占总量5%,但样本5中PFOS(14.4 μg/m2)超出欧盟限值(1 μg/m2),提示部分产品仍存在违规使用。

3.2.5 基质特异性分布
偏最小二乘判别分析(PLSDA)显示地毯中PFBS、6:2 FTS等化合物具有显著载荷,可能与背衬材料(如沥青)的污染释放有关。

3.2.6 背衬材料的影响
含背衬的地毯样本PFAS浓度较单纯纤维高4–16倍,如MeFBSE从0.2 μg/m2升至2.37 μg/m2,表明辅料可能是隐藏污染源。

结论与意义
该研究揭示了短链PFAS前体在纺织品中的广泛存在,其中C4磺酰胺衍生物(如MeFBSEA)的检出为理解其环境转化提供了新证据。氟调聚醇的高浓度提示需重新评估其作为“安全替代品”的风险。方法学上,新合成的标准品和双色谱联用策略为复杂基质中PFAS检测树立了标杆。未来研究应关注背衬材料释放机制及短链PFAS的毒性效应,为政策制定提供科学依据。

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