追踪全氟和多氟烷基物质（PFAS）法规的影响：1998年至2022年期间 Roe 鹿肝脏的长期分析

《Environmental Pollution》：Tracking the Impact of PFAS Regulations: Long-Term Analysis of Roe Deer Livers From 1998 Until 2022

本研究分析1998-2022年德国巴伐利亚森林国家公园采集的雄鹿肝脏中全氟烷基物质（PFAS）浓度变化，发现PFOS浓度显著下降（64 ng/g至0.7 ng/g），反映法规有效性，但其他PFAS（如PFNA、PFHxS）比例上升，提示替代化合物污染及现行法规局限性，需全面禁止PFAS以防止持续污染。

　　

Viktoria Müller | Marc Preihs | Thiago I. Caldeira | Bernd G?ckener | Marcia F. Mesko | Jan Koschorreck | J?rg Feldmann

特斯拉公司，格拉茨大学，分析化学研究所，奥地利格拉茨

摘要

全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类持久性的环境污染物，具有广泛的分布和生物累积潜力。虽然已经采取了监管措施来限制某些PFAS的使用，但它们在野生动物体内的存在仍然可以被检测到。本研究分析了1998年至2022年间从巴伐利亚森林国家公园收集的一岁狍子肝脏（n=28）中PFAS浓度的长期变化趋势。靶向分析显示，ΣPFAS_target显著下降（从64 ng g^?1降至8 ng g^?1），这一变化主要是由于全氟辛烷磺酸（PFOS）浓度从43 ng g^?1降至0.7 ng g^?1，这与逐步淘汰和限制措施的结果一致。在1998年至2022年间，ΣPFCA_target占ΣPFAS_target的28%至76%，而ΣPFSA_target的比例则从71%降至2020年的20%。甲醇可提取有机氟（EOF）含量低于115 ng g^?1，而肝脏中的总氟（TF）含量最高达到5900 ± 430 ng F g^?1。由于氟通常不会在软组织中积累，这些结果强调了改进EOF检测方法的必要性。这些发现突显了针对特定物质的法规的局限性，并进一步强调了实施全面PFAS禁令以防止进一步环境污染的必要性。

引言

全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类人造材料，自20世纪40年代开始生产，包含近12000种化合物（OECD, 2021）。由于其强碳-氟（C-F）键（Buck等人，2011；Kissa, 2001），PFAS具有出色的化学和热稳定性，导致其在环境中持续存在并在野生动物和人体中累积，这一现象最早在2001年得到报道（Giesy和Kannan, 2001）。越来越多的证据表明PFAS具有毒性，可能通过食物链累积或转移到地下水和饮用水中，同时它们在环境中具有持久性，并对健康构成潜在风险，因此监管限制也在不断增加。目前，国际《斯德哥尔摩公约》已经针对某些PFAS的生产和使用进行了规定，如全氟辛烷磺酸（PFOS）、全氟辛酸（PFOA）、全氟己烷磺酸（PFHxS）、长链（C9-C14）全氟羧酸和GenX（UNEP 2009, 2019a, 2023；EPA 2022；ECHA 2023）。尽管采取了这些措施，但由于PFAS的历史使用、其在环境中的持久性和迁移性、前体化合物的降解以及在大气、土壤和水等环境介质中的储存（Houtz和Sedlak, 2012；Froemel等人，2015；Liu等人，2023），它们在环境中仍然广泛存在。此外，现有的监管措施主要针对个别PFAS，导致用可能带来类似环境和健康风险的替代化合物替换了受限制的化合物。因此，长期的生物监测研究对于评估法规的有效性至关重要。野生动物物种被广泛用作环境污染的监测指标，因为它们能够累积长期的污染暴露情况，例如在蜜蜂、鱼类、鸟类和陆地哺乳动物中的PFAS研究（Müller等人，2025；Giesy和Kannan, 2001；Herzke等人，2023；Rupp等人，2023；Guckert等人，2023）。食草哺乳动物特别适合作为生物指示物，因为它们能反映较低营养级的土壤和植被污染情况（Falk等人，2012）。狍子（Capreolus capreolus）因其活动范围有限和食草习性而成为理想的监测对象。狍子作为人类饮食的一部分，既是食草动物又相对固定不动，可以提供关于区域PFAS污染及其对人类健康影响的见解。

研究目的

本研究旨在通过分析1998年至2022年间从巴伐利亚森林国家公园收集的狍子（Capreolus capreolus）肝脏样本，来评估PFAS法规的影响。为了量化这种影响，我们将狍子肝脏中的PFAS水平与其他德国地区的水平以及其他德国猎物动物的数据进行比较，以了解区域污染模式。通过分析不同时间点个别PFAS化合物的变化趋势，我们评估法规是否有效地将环境中的PFAS负担降低到了监管指南水平（欧盟委员会法规，2006年），或者是否出现了替代PFAS的新物质。

样本收集

来自德国环境样本库（ESB）的样本为均质化、新鲜的、每年汇总的一岁狍子肝脏。采样时，这些肝脏的年龄至少为十二个月，因此经历了整个年度的压力情况。德国ESB是一个长期的环境样本档案库，其中样本以高度标准化的方法进行采集、处理和储存，以支持化学和环境管理。有关ESB样本采集的详细信息...

分析重复性

在本研究中，我们对2000年、2010年和2020年的年度汇总样本进行了三次分析，以评估15种PFAS的分析方法的变异性。每种PFAS的浓度以平均值±标准差的形式呈现（表S8，表S10）。总体而言，对于所有样本中都存在的PFAS，相对标准偏差（RSD，%）在大多数情况下低于25%，除了2000年的PFBS（32%）和N-MeFOSAA（32%），以及2010年的PFHpA（28%）。

结论

这些发现呼吁对PFCA和PFSA实施更全面的监管，例如实施全面的PFAS禁令，以防止通过替代效应导致的持续污染。政策制定者应考虑限制整个PFAS类别，而不是被动地监管个别化合物。从食品安全的角度来看，目前对食品中PFAS含量的规定包括4种PFAS（EU 2023/915）：PFOS、PFOA、PFNA和PFHxS。这些物质在猎物内脏中的最大浓度限制分别为50、25、45...

致谢

作者感谢格拉茨大学为出版成本提供的支持。同时，作者也感谢德国环境样本库团队提供的样本。此外，作者还使用了基于GPT-4架构的语言模型聊天机器人（通过OpenAI的ChatGPT平台访问chat.openai.com）来优化手稿的语言表达。使用该工具后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑。