《Environmental Pollution》：Climate-driven per- and polyfluoroalkyl substances transfer via Drosophila from landfills in China: A hidden biological vector under global warming
编辑推荐：
•果蝇从垃圾填埋场渗滤液中生物浓缩全氟和多氟烷基物质（PFASs）。•昆虫充当 PFASs 转移的移动生物载体。•PFASs 的生物浓缩取决于生活史阶段和化学性质。•温度和湿度调节昆虫体内 PFASs 的生物浓缩。•气候变暖可能增强来自垃圾填埋场生态系统的 PFASs 转移。
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果蝇从垃圾填埋场渗滤液中生物浓缩全氟和多氟烷基物质（PFASs）。
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昆虫充当 PFASs 转移的移动生物载体。
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PFASs 的生物浓缩取决于生活史阶段和化学性质。
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温度和湿度调节昆虫体内 PFASs 的生物浓缩。
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气候变暖可能增强来自垃圾填埋场生态系统的 PFASs 转移。
引言
由于其卓越的碳 - 氟键稳定性和界面活性，全氟和多氟烷基物质（PFASs）已被广泛应用于工业和消费品领域（Al Amin 等，2020；Beale 等，2022；Bonato 等，2020）。它们的化学持久性导致其在水、土壤、空气和生物体中被广泛检测到，引发了对其迁移性和生物累积潜力的全球性担忧（Baqar 等，2024；Bj?rklund 等，2024；Breitmeyer 等，2023）。随着工业用途的减少，城市固体废物填埋场已成为 PFASs 的主要次要来源，大量 PFASs 通过渗滤液生成和渗透释放（Huang 等，2022b；Liu 等，2026；Tansel，2022）。研究表明，垃圾填埋场渗滤液的排放量可能超过废水处理厂等传统点源的排放量（Busch 等，2010；Eggen 等，2010）。然而，大多数研究集中在水生系统，使得陆地环境中 PFASs 的迁移途径，特别是生物载体，在很大程度上仍未被探索。
近年来，新兴证据表明昆虫可以累积 PFASs，并可能通过运动和分散主动促进其环境再分配（Cao 等，2025；Hopkins 等，2023；Kotalik 等，2025）。果蝇被选为模式生物，因为其摄食和繁殖生态与发酵有机基质密切相关（Quan 和 Eisen，2018）。这种相关性使其与通过垃圾废物中正在分解的有机成分进行暴露研究相关，这为各种苍蝇提供了栖息地（Qasim 等，2020）。其快速发育和适用于受控喂养实验的特性允许在幼虫和成虫阶段检查累积情况（Staats 等，2018）。从基质相关幼虫到飞行成虫的转变为调查在发育期间获得的污染物是否在羽化后保留并可能被运输提供了基础（Kraus 等，2014）。类似的暴露途径也可能发生在其他腐食性苍蝇中，尽管累积情况可能会因物种以及发育过程中体成分的变化和污染物消除而有所不同。因此，此处研究的暴露途径可以更广泛地适用，而测量的积累因子和拟合系数需要针对特定物种进行评估。
先前的研究表明，昆虫和水生生物中 PFASs 的生物浓缩不仅受内在物理化学性质控制，如碳链长度、极性、辛醇 - 水分配系数（Kow）和膜 - 水分配系数（Kmw）（Gonkowski 和 Ochoa-Herrera，2024；Kotalik 等，2025），但也受环境因素包括 pH 值、离子强度和总有机碳（TOC）控制（Liu 等，2024；Qi 等，2022；Saleh 等，2024）。越来越多的证据进一步表明，气候变量如温度和湿度可以通过改变生物过程，包括代谢活性、膜通透性和蛋白质结合，间接调节污染物的摄取和保留（Guédot 等，2018；Kazmi 等，2022）。对于溞和摇蚊幼虫等水生生物，据报道温度升高会降低某些 PFASs 的生物浓缩（Bednarz 等，2022；Wang 等，2023）。然而，缺乏对陆地无脊椎动物，特别是昆虫的类似定量评估。此外，在全球变暖情景下，昆虫生物量、繁殖率和移动性的变化可能会显著改变 PFASs 的生物转移潜力（Winkler 等，2020），这一点迄今为止在很大程度上被忽视了。
基于先前关于昆虫 PFASs 累积和转移的证据，本研究将受控暴露实验与依赖于气候的昆虫生物量和累积估算相结合，以研究中国垃圾填埋场潜在的 PFASs 转移。目标是（1）表征暴露于不同介质中的果蝇体内 PFASs 的发生和组成；（2）阐明幼虫和成虫生活史阶段 PFASs 的生物浓缩潜力和影响因子；（3）开发温度和湿度驱动的生物浓缩因子（BCF）模型，以模拟未来气候情景下由果蝇介导的 PFASs 转移；（4）将这些模型与联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）共享社会经济路径相结合，模拟不同变暖轨迹下中国填埋场国家尺度的 PFASs 转移通量。
章节摘要
样本收集
模式生物 Drosophila melanogaster 被用于研究 PFASs 生物浓缩（Ong 等，2015；Staats 等，2018）。成虫购自商业供应商（Tianxia Aquatic Co.，中国广东）并维持为亲本群。卵收集于琼脂培养基上（图 S1），并饲养于 Repashy Superfly 培养基（美国 Repashy Ventures Inc.）上，该培养基通过将干粉与超纯水（Milli-Q, Millipore）以 1:2 的质量比混合制备。培养基在
果蝇中 PFASs 的分布特征
PFASs 浓度和谱图在四种渗滤液处理组以及果蝇幼虫和成虫之间存在差异（图 1B 和 D）。L4 处理组中的成虫具有最高的 PFASs 总浓度 (1.21 ± 0.25 × 102 ng g?1)，其中 6:2 FTS 和 GenX 分别占 PFASs 含量的 71.5% 和 17.2%。这些化合物也对相应培养基的 PFASs 谱图做出了重大贡献（图 1C）。在
结论
随着对 PFASs 污染担忧的增加，识别被忽视的环境传输途径变得越来越重要。本研究证明，栖息在填埋场环境中的果蝇可以生物浓缩多种 PFASs，包括 PFOA 和 PFOS 等传统化合物以及 GenX 和 6:2 FTS 等新兴替代物。PFASs 的生物浓缩受物理化学性质以及环境温度和湿度调节，表明气候条件可以
CRediT 作者贡献声明
Huazu Liu：写作 - 初稿，构思。Pingyin Shu：写作 - 初稿，构思。Xinxin Peng：方法，调查。Weihao Kong：方法，正式分析。Wanqi Shi：方法，正式分析。Wei Yang：可视化，调查。Chuanqiao Zhou：方法，正式分析。Shenhua Qian：可视化，方法。Xiaoming Wang：可视化，方法。Yue Zhi：可视化，方法。Wei Li：写作 - 审阅与编辑，监督，
利益冲突声明
作者声明他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能看起来影响了本论文中报告的工作。
致谢
作者感谢长安城市固体废物填埋场（中国成都）管理部门在采样方面的协助。这项工作得到了中国国家自然科学基金（52670218 和 52530003）的支持。
Huazu Liu|Pingyin Shu|Xinxin Peng|Weihao Kong|Wanqi Shi|Wei Yang|Chuanqiao Zhou|Shenhua Qian|Xiaoming Wang|Yue Zhi|Wei Li
