《Microchemical Journal》：A scalable and sustainable analytical approach for simultaneous screening of 44 PFAS in soil: chemometric optimization, greenness benchmarking, and field application
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•针对土壤基质中 44 种传统和新兴 PFAS 开发了可持续的绿色分析方法。•RSM-BBD 优化微萃取 (F = 74.46, p < 0.0001)。•实现了 71.35–108.22% 的回收率和 0.003 至 0.031 ng/g 的检出限。•HFPODA 和 PF
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针对土壤基质中 44 种传统和新兴 PFAS 开发了可持续的绿色分析方法。
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RSM-BBD 优化微萃取 (F = 74.46, p < 0.0001)。
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实现了 71.35–108.22% 的回收率和 0.003 至 0.031 ng/g 的检出限。
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HFPODA 和 PF-3,7-DMOA 占据了达赫杰热点地区超过 60% 的 PFAS 负荷。
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AGREE 0.7，MoGAPI 72，BAGI 75，MB 评分为 81.0%。
引言
印度次大陆的工业化导致了前所未有的持久性有机污染物 (POPs) 化学负荷。全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 尤为突出，已成为领先的环境挑战，由于其卓越的热稳定性和独特的两亲性，PFAS 自 20 世纪 40 年代以来被广泛用于水成膜泡沫 (AFFF)、防水纺织品、不粘炊具、食品接触材料、化妆品、医疗器械和特种工业聚合物的生产 [1], [2], [3], [4]。C
F 键（约 485 kJ/mol）的显著强度是 PFAS 稳定性的来源，这使得它们实际上几乎不受水解、光解或微生物降解的影响 [5], [6]。根据经合组织 (OECD) 对 PFAS 的分类，分类基于官能团同一性，即全氟羧酸 (PFCAs) 和全氟磺酸 (PFSAs) 是最持久和移动的离子物种，后者是对饮用水安全的多十年威胁。另一方面，氟化醇 (FTOHs) 是可以在大气中进行跨大陆传输的挥发性前体，而氟化聚合物（例如 PTFE, >1000 Da）是在其生产和降解过程中小分子 PFAS 排放的慢性来源 [7]。
几十年的工业排放、垃圾填埋渗滤以及受污染生物固体的应用，已将土壤转变为 PFAS 的持久性储存库 [8], [9], [10]。这种环境持久性促进了大量的植物累积，因为 PFAS 很容易从土壤基质运输到农作物和蔬菜的组织中 [11]。当 PFAS 进入食物链时，人类就会暴露于长期的膳食暴露中，这已被证明与健康不良影响有关。这些包括内分泌干扰、肝毒性、代谢改变，包括胆固醇水平升高，以及免疫抑制。此外，母体转移和发育毒性也是一个主要关注点，这些物质已被证明与出生体重下降和致癌性有关。[12], [13], [14], [15]。
为回应不断积累的分布数据以及人们对全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 环境持久性、迁移性和毒性的日益担忧，许多司法管辖区制定了官方土壤管制限值。例如，澳大利亚国家环境管理计划 (NEMP 3.0) 确定了居住用土壤中 PFOS 和 PFHxS 的人体健康调查水平为 3 ng/g，PFOA 为 60 ng/g。[16]。同样，加拿大环境部长理事会 (CCME) 和加拿大卫生部联合制定了指南，规定农业和居住用土壤筛查水平分别为 10 ng/g PFOS 和 850 ng/g PFOA [17]。相比之下，荷兰采用了更严格的临时背景浓度，PFOS 和 PFOA 分别约为 0.9 ng/g 和 0.8 ng/g。此外，美国不同司法管辖区的建议和管制水平也存在高度可变性，具体取决于特定的暴露情景，有些从亚 ng/g 到 mg/kg 不等。值得注意的是，印度尚未建立任何关于 PFAS 的国家管制框架或土壤筛查值，与其他主要经济体相比，这是一个重大差距 [18]。为确保实验室间的一致性并提供强大的跨实验室可比性，各机构还开发了伴随固体基质的标准分析方法。值得注意的例子包括美国 EPA 方法 1633 A，该方法采用同位素稀释液相色谱 LC-MS/MS 定量土壤、水相和生物固体样品中的 40 种 PFAS 分析物 [19]；ASTM D7968–23 土壤多氟化合物测定标准测试方法 [20]。
尽管全球对 PFAS 污染问题的认识不断提高，但当前的分析方法在简单性和可持续性方面缺乏标准化，对全面的环境评估构成了重大障碍。现有方法由于萃取方案冗长、溶剂消耗量大以及对复杂环境基质的适应性有限而显得费力。因此，迫切需要快速、环境可持续且经过统计优化的微萃取技术，以满足高通量环境监控的需求。本研究通过开发和验证一种简化但分析严谨的微萃取方法来解决这些差距，该方法针对复杂土壤基质进行了统计优化。该方法的分析绿色性、性能和环境可持续性是使用多指标评估方法 (AGREE, MoGAPI, BAGI, and RGB) 进行基准测试的，提供了在 PFAS 微萃取研究中很少报道的全面评估。
尽管印度对 PFAS 污染的认识不断增长，但基于土壤的系统评估仍然稀少，特别是在氟化学品制造集群中，例如古吉拉特邦的达赫杰，这是印度最重要的化学生产区之一。值得注意的是，该方法的应用产生了达赫杰氟化学品集群首批 PFAS 监测数据的系统报告，为发展中国家建立了一个可扩展的、适用目的的分析工具，用于环境监测和法规合规。
章节片段
化学品和试剂
44 种多类别 PFAS 的高纯度分析标准品 (>99%) 来自 Wellington Laboratories (加拿大安大略省滑铁卢)。为确保定量准确性并补偿基质效应，从 HPC Standards GmbH (德国博尔斯多夫) 获得了稳定同位素类似物内标 (IS)，包括 13C8-PFOA, 13C8-PFOS, 13C9-PFNA 和 13C3-PFHxS。甲酸、醋酸铵 (>99% 纯度)、乙腈、甲醇和水 (LC-MS 级，～98%) 购自 Biosolve Chemies
模型充分性和诊断评估
为了验证二次模型的可靠性，进行了诊断残差分析。外部学生化残差的正态概率图呈线性排列，且数据点符合理论预期 (补充图 1 A)。非线性趋势或重大异常值的缺失证实了满足正态误差分布的假设，从而在不需要进行幂变换的情况下确认了所选模型的适用性。对于全局效应的测量
结论
本研究提出了一种稳健的分析方法，用于同时定量复杂土壤基质中 44 种传统和新兴 PFAS。开发的微萃取方案通过响应面法优化系统，在实现高且一致的回收率的同时，显著减少了有机溶剂的消耗。这是达赫杰氟化学品集群的首次系统调查，揭示了 PFAS 格局的关键转变，其中新兴的醚类替代物，
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Pranjal Yadav: 写作 – 初稿，可视化，验证，方法学，调查，形式分析，数据整理。Anshul Tiwari: 写作 – 初稿，可视化，验证，方法学，调查，形式分析，数据整理。Pavan Kumar Kukkadapu: 形式分析，数据整理。Shrinivas Joshi: 形式分析，数据整理。Bhaskar Narayan: 写作 – 审阅与编辑，写作 – 初稿，监督，项目行政，资金获取，
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致谢
作者向 CSIR-印度毒理学研究所（印度勒克瑙）所长表达诚挚的谢意，感谢其提供必要的基础设施和资金支持。Pranjal Yadav 感谢大学拨款委员会 (UGC，新德里) 授予高级研究奖学金。Anshul Tiwari 感谢科学和工业研究委员会 (CSIR) 通过高级研究奖学金提供的财政援助。特别感谢 CSIR-National
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