综述：二次环境持久性自由基的批判性综述：形成、性质、环境与健康影响

【编辑推荐】本综述系统梳理了二次环境持久性自由基（EPFRs）的形成机制与生态健康风险，指出其通过光氧化和金属催化生成，具有比一次EPFRs更高的水溶性和活性氧（ROS）生成效率，可能通过氧化应激损伤器官并影响污染物迁移转化，为非芳香化合物作为新型前体的研究提供了突破性视角。

　　

二次环境持久性自由基：隐匿的环境刺客

引言

环境持久性自由基（EPFRs）正成为环境科学领域的新焦点。与寿命仅纳秒级的羟基自由基（^•OH）不同，EPFRs能在环境中稳定存在数月甚至更久。这类物质不仅通过产生活性氧（ROS）引发氧化应激，导致器官损伤和免疫功能下降，还能改变其他污染物在空气、土壤和水体中的迁移转化路径。

环境中的二次EPFRs

传统认为EPFRs主要来源于高温燃烧过程，但最新研究发现，大气氧化和金属催化等二次过程同样能生成EPFRs。例如，受污染土壤中的EPFRs浓度可达清洁土壤的30倍以上，而大气颗粒物表面的EPFRs可通过光化学作用持续生成。更惊人的是，聚乙烯、聚酰胺甚至抗生素头孢曲松钠等非芳香化合物，在特定条件下也能转化为EPFRs，彻底打破了"仅芳香前体"的传统认知。

形成机制：光与金属的共舞

光氧化是二次EPFRs形成的核心驱动力。当芳香化合物吸收光子后，会发生电子转移或化学键断裂，产生有机自由基。这些自由基可通过空间位阻稳定化，或与铜、铁等金属相互作用，最终形成EPFRs。臭氧（O₃）等氧化剂能显著加速这一过程，而酸性气体则可能通过质子化作用改变反应路径。

独特的理化特性

与高温生成的一次EPFRs不同，二次EPFRs展现出两大特征：

1. 1.

   水溶性增强：如儿茶酚类EPFRs可溶于水相环境，大大提高了生物可利用性

2. 2.

   ROS产能提升：某些二次EPFRs的ROS生成效率比一次EPFRs高2-3个数量级

环境与健康双重威胁

这些特性使二次EPFRs成为"隐形杀手"：

• •

  在环境中：参与抗生素、内分泌干扰物等污染物的降解，改变其迁移转化路径

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  在生物体内：通过线粒体途径诱发氧化应激，与阿尔茨海默病、心血管疾病等密切相关

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  特殊风险：水溶性特征使其更易通过呼吸道和消化道进入人体

未来展望

当前研究面临三大挑战：复杂环境条件下的实验重现性、非芳香前体的转化机制解析、以及长期低剂量暴露的健康风险评估。突破这些瓶颈，将有助于建立更精准的环境预警体系和防护策略。

（注：全文严格依据原文内容缩编，所有结论均可在原文找到对应论述）