《Science of The Total Environment》：Evaluation of per-/polyfluoroalkyl substances (PFAS) contamination in Binh Duong surface water and correlation with physico-chemical indicators
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PFAS污染评估及与水质参数关联研究。本研究通过LC-MS/MS方法检测平顺省28份地表水样本中的8种PFAS，发现PFSAs和PFCAs在干季浓度最高（27.42和22.77 ng/L），并与COD呈中度相关（r=0.56），为污染控制提供依据。
Dao Van Tri|Huynh Do Hieu Nhu|Nguyen Tuan Anh|Dang Thi Kim Nhi|Tran Le Luu
越南河内越南德意志大学水技术、再利用与管理硕士项目
摘要
近年来，越南平阳省氟化化学工业的快速发展导致当地环境中全氟/多氟烷基物质（PFAS）的排放量显著增加。这些化合物非常稳定，难以生物降解，对生态系统和人类健康构成威胁，尤其是长期接触受污染的水源时。本研究使用配备Acquity BEH C18柱的液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）技术，检测了28个地表水样本中八种主要PFAS的存在情况。同时通过R语言分析了季节性变化及其与物理化学参数的相关性。结果显示，两种主要的PFAS类——全氟烷基磺酸（PFSAs）和全氟烷基羧酸（PFCAs）在旱季的浓度最高（分别为27.42 ng/L和22.77 ng/L）。在PFSAs类中，检测频率最高的化合物是全氟丁烷磺酸（PFBS）、全氟己烷磺酸（PFHxS）和全氟辛烷磺酸（PFOS），其最大浓度分别为26.74 ng/L、13.69 ng/L和12.70 ng/L。相比之下，其他几类的浓度要低得多：全氟烷基磺酰胺（FASAs）为4.08 ng/L，端基磺酸酯（FTSs）为4.20 ng/L，9-氯十六氟-3-氧杂壬烷磺酸（F-53B）为2.75 ng/L，全氟辛烷磺酰胺酸（FOSAAs）为0.29 ng/L；六氟丙烯氧化物二聚酸（HFPO-DA，又称GenX）和十二氟-3H-4,8-二氧杂壬烷酸钠（DONA）未检测到（分别<0.20 ng/L和<0.13 ng/L）。这些类物质在旱季和雨季的浓度也存在显著差异，唯有F-53B相对稳定。相关性分析表明，PFCAs与化学需氧量（COD）之间存在中等程度的相关性（r = 0.56；p < 0.05），FTSs与铁（Fe）之间的相关性较弱（r分别为0.40和0.23；p < 0.01）。总之，这些发现揭示了研究区域内PFAS的季节性变化及其与水质因素的关联，为未来的污染控制和管理计划提供了有用的参考。
引言
全氟/多氟烷基物质（PFAS）是一类合成有机氟化化合物，其烷基链上连接了许多氟（F）原子。根据美国环保署（EPA）的数据，目前已鉴定出约6300种PFAS，其中5264种的化学结构明确，含有不同数量的氟原子（US EPA，2021）。PFAS根据其聚合或非聚合性质被分为五个亚类，共十四个组别（表S1）。根据《斯德哥尔摩公约》，几种典型的PFAS，包括全氟辛烷磺酸（PFOS）、全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酰氟（PFOSF），被列为持久性有机污染物（POPs），因此对其生产和使用受到限制（Barbosa Machado Torres等，2022）。随着这些禁令的实施，包括六氟丙烯氧化物二聚酸（HFPO-DA或GenX）、十二氟-3H-4,8-二氧杂壬烷酸钠（DONA）和9-氯十六氟-3-氧杂壬烷磺酸（F-53B）在内的替代化合物被越来越多地用于生产氟聚合物树脂和涂层（Lohmann和Letcher，2023；Zar?bska和Bajkacz，2023）。这些新开发的PFAS旨在替代长链PFAS，而许多先前的研究也证实长链PFAS对生态环境有害（Bao等，2018；Ruan和Jiang，2017）。
由于PFAS的化学稳定性，它们被广泛应用于工业和消费品中，如织物涂层、食品包装、厨房用具、化妆品和消防泡沫（Glüge等，2020）。长期接触含有PFAS的受污染水源或消费品可能导致人体和野生动物的生物累积和毒性效应（Choi等，2023；Fenton等，2021）。毒理学研究表明，PFAS的短期和长期暴露会引发多种代谢和细胞紊乱（Jane L Espartero等，2022）。已有研究报道PFAS暴露与健康问题相关，如血脂异常、肾癌、抗体反应减弱以及婴儿和胎儿生长受损（美国国家科学院、工程院和医学院，2022）。鉴于PFAS的负面影响，许多研究调查了其在水中的存在情况，发现它们在环境中普遍存在，尤其是在工业活动频繁的地区（Kurwadkar等，2022）。
在越南，大多数PFAS污染研究集中在少数几种已知化合物上，尤其是PFOA和PFOS，主要在靠近废水排放点的河流和湖泊中。例如，在河内，PFOA和PFOS的浓度分别为1.3 ng/L和6.6 ng/L（Lien，2007）。在西贡河流域，这些物质也在处理后的水体附近被检测到，PFOA的浓度为40.2 ng/L，PFOS为53.5 ng/L（Lam等，2017）。Duong等人在河内、岘港、顺化和胡志明市的城市排水系统中检测了16种PFAS，结果显示PFOS、PFOA和全氟壬酸（PFNA）是最常见且含量最高的污染物，其浓度分别为5.3 ng/L（59%）、18.0 ng/L（98%）和0.93 ng/L（84%）。这些结果表明，PFAS在越南的城市水域中广泛存在，尤其是在人口密集区和化工厂附近（Duong等，2015）。
平阳省位于西贡河中游，是越南工业化程度最高的地区之一。该省拥有三十多个工业园区，主要涉及染料、皮革鞣制、造纸、电子组装和金属电镀等行业，这些行业都被认为是PFAS的潜在来源（Glüge等，2020）。这种独特的工业结构与上游和下游省份不同，后者的工业活动中PFAS的使用较少，因此本研究为深入理解越南及亚洲地区的PFAS情况提供了机会，以往的研究主要集中在城市废水、城市水系统或有限的工业来源（如纺织和垃圾填埋场渗滤液）（Duong等，2015；Kurwadkar等，2022；Phung等，2021）。由于西贡河具有供水、灌溉和水产养殖等多种重要功能，工业排放可能对该流域的PFAS污染构成潜在风险。
除了报告PFAS的浓度外，分析其与水质指标的关系还能提供关于排放模式和迁移行为的额外见解。例如，针对垃圾填埋场渗滤液的研究表明，分析这种相关性有助于追踪PFAS的来源并揭示其在环境中的迁移机制，从而为污染评估和管理提供宝贵信息（Zhang等，2023；Zhang等，2022）。然而，在复杂的工业河流流域（尤其是平阳省）进行此类综合评估仍较为少见。因此，本研究不仅旨在描述西贡河中多种PFAS的分布情况，还评估它们与关键水质因素的关系，从而更深入地了解这一工业多样性最高、发展最快的流域中PFAS的行为。
研究地点
地表水采样点的选择基于越南先前报告的PFAS污染情况，这些地区通常在城市排水渠道附近、人口密集区和与化学相关的工业区检测到PFAS（Duong等，2015；Lam等，2017）。平阳省人口密集，拥有纺织染色、电子组装、消费品制造和化学制造等主要工业活动，这些行业被认为是PFAS的潜在来源
分析方法验证
表2中的方法验证结果显示，29种目标PFAS的校准曲线在0.1–2 μg/L范围内具有良好的线性，R2值介于0.99到1之间（Miller和Miller，2018）。保留时间和峰面积的重现性均符合要求，%RSD分别小于1%和5%（EC，2002）。此外，每种化合物的最低检测限（MDL）也均已确定，且均低于添加的浓度，表明方法具有足够的灵敏度
结论
平阳省地表水中的PFAS浓度在旱季和雨季之间存在差异，其中PFCAs和PFSAs是最显著的类群。目前，唯一可用的地表水质量标准是欧盟的PFOS环境质量标准（EQS，0.65 ng/L）（EEA，2000）。大多数测得的PFOS浓度低于这一阈值，除了位于或靠近工业区的三个站点（S05、S06和S09），这表明当地的工业活动（如纺织染色）可能对PFAS的排放有所贡献
作者贡献声明
Dao Van Tri：撰写初稿、方法设计、数据收集与处理、概念构建。Huynh Do Hieu Nhu：数据收集与处理、正式分析。Nguyen Tuan Anh：资源协调、项目管理、正式分析。Dang Thi Kim Nhi：数据收集与处理、正式分析。Tran Le Luu：撰写、审稿与编辑、项目管理、方法设计、资金筹集、概念构建。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究由越南教育与培训部（MOET）资助，项目编号为B2023-VGU-05。Dao Van Tri特别感谢Kurita亚洲研究基金（Kurita Water and Environment Foundation）提供的资助（项目编号24Pvn066）。
