基于改良QuEChERS-LC-MS/MS技术的河床沉积物中全氟及多氟烷基化合物(PFAS)检测方法与生态风险评估

本研究针对河床沉积物中持久性污染物PFAS的检测难题，开发了改良QuEChERS结合LC-MS/MS的快速分析方法，成功测定奥得河沉积物中25种PFAS（检出限0.003-0.56 ng/g），揭示短链羧酸(C4)占主导、新兴污染物ADONA/GenX在上游富集的分布特征，为流域污染治理提供重要数据支持。

　　

在环境污染物监测领域，全氟及多氟烷基化合物(PFAS)因其惊人的环境持久性和潜在健康风险备受关注。这类被称作"永久化学品"的物质广泛应用于消防泡沫、不粘涂层等工业产品，却能在环境中积累数十年。尤其令人担忧的是，河床沉积物作为PFAS的"蓄水池"，可能通过食物链威胁生态系统健康。2022年奥得河爆发的生态灾难（鱼类大规模死亡事件）更凸显了该流域污染研究的紧迫性。然而，传统PFAS检测方法如固相萃取(SPE)耗时费力，且欧洲河流沉积物中新兴PFAS的分布数据严重匮乏。

针对这些挑战，波兰研究人员开发了一种创新性的解决方案。他们通过改良QuEChERS（快速、简便、廉价、有效、耐用、安全的英文首字母缩写）前处理技术，结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)，建立了高效检测沉积物中25种PFAS的分析方法。该方法展现出卓越的灵敏度（定量限低至0.003 ng/g）和稳定性（日间精密度0.3%-16.2%），同时通过绿色评估工具验证了其环境友好性。

关键技术包括：1）优化QuEChERS提取方案处理复杂沉积物基质；2）LC-MS/MS实现多组分同步检测；3）对奥得河18个位点的沉积物样本进行空间分布分析；4）运用化学计量学解析污染源与环境参数（如总有机碳TOC、pH值）的关联性。

研究结果揭示：

《Spatial distribution of PFAS in sediments》显示短链全氟羧酸（尤以C4为代表）占总PFAS的60%，而长链全氟磺酸（如C8）约占三分之一。值得注意的是，欧洲鲜有报道的新兴PFAS（ADONA和GenX）在上游河段浓度较高，暗示可能存在隐蔽污染源。

《Environmental implications》部分通过沉积物-水分配系数(K_d)证实，长链PFAS更易吸附在沉积物中形成长期污染库。环境参数分析显示，城市区域上游较高的pH值、TOC含量及Na⁺/K⁺比值，暗示工业排放对PFAS分布的显著影响。

这项发表于《Talanta》的研究具有双重突破意义：方法学上，首次将QuEChERS成功应用于沉积物PFAS检测，大幅提升分析效率；环境科学层面，填补了中欧河流PFAS污染的基础数据空白。研究发现奥得河Σ₁₄PFAS总量（1.8-9.0 ng/g）虽暂未构成重大生态风险，但沉积物作为"化学定时炸弹"的潜在威胁不容忽视。特别是检测到工业替代品GenX的存在，为欧盟正在制定的PFAS限制政策提供了关键区域数据。正如作者Magdalena Zar?bska等强调的，这种兼具高效性与可持续性的分析方法，可为全球河流系统的PFAS监测提供标准化模板。