《Journal of Hydrology》：Spatial heterogeneity and drivers of PFASs distribution in an arid-semiarid city waters system
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•PFASs 在干旱 - 半干旱城市水系统中表现出显著的空间异质性。•受人为影响的水体通常含有较高的 PFASs 水平。•水化学特征与 PFASs 的关联受水体类型差异的制约。•短链 PFASs 占主导地位，而传统长链 PFASs 仍普遍存在。•生态风险与浓度模式脱钩，主要由
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PFASs 在干旱 - 半干旱城市水系统中表现出显著的空间异质性。
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受人为影响的水体通常含有较高的 PFASs 水平。
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水化学特征与 PFASs 的关联受水体类型差异的制约。
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短链 PFASs 占主导地位，而传统长链 PFASs 仍普遍存在。
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生态风险与浓度模式脱钩，主要由残留的长链 PFASs（PFOA 和 PFOS）主导。
引言
全氟和多氟烷基物质（PFASs）作为一类新兴的关注的污染物，由于其极强的环境持久性、长距离传输潜力以及可能的生物积累和毒性效应，已成为全球环境科学和公共卫生的前沿问题（Wu 等，2025）。这些物质被广泛地用于工业生产和消费品中，通过多种途径不断进入水环境，并随后参与地表水循环和迁移过程（Alam 等，2024）。特别是在人口稠密、人类活动密集的城市地区，PFASs 的来源多样且具有异质性，它们在水体中的出现模式不仅反映了当地的工业结构和消费模式，还表明了区域水环境对污染的承载力和响应特征（Krlovic 等，2024, Yang 等，2025）。因此，系统地刻画城市水体中 PFASs 的污染水平、空间分布模式以及与其发生相关的环境因素，对于评估其环境行为和生态风险以及支持区域水质管理具有重要的实际意义（Zhang 等，2025）。
尽管全球范围内对众多河流、湖泊和沿海水体的 PFASs 进行了广泛的研究，但近年来研究主要集中于湿润或水资源丰富地区，对干旱和半干旱地区城市水体的关注相对有限，仅在干旱城市集水区报告了少数代表性研究（Beisner 等，2024）。这一差距超越了地理覆盖范围，突显了当前关于 PFASs 环境行为的知识在对比水文气候环境之间的可转移性有限。与湿润集水区相比，干旱和半干旱系统的特点是径流有限、蒸发强烈，并且更依赖再生水和灌溉回流，所有这些因素都可能改变 PFASs 的稀释、传输、滞留和空间分布（Gómez-Navarro 等，2024）。同时，快速的城市化和工业化使得干旱地区城市的水污染问题日益复杂，新兴污染物和传统污染物之间的加和效应变得更加显著（Bradley 等，2023）。在这一背景下，调查干旱城市环境中不同类型水体中 PFASs 的出现特征、来源贡献和环境影响，不仅有助于解决当前的区域研究差距，也为类似气候条件下的污染物管理提供了关键的科学基础。
呼和浩特作为中国 - 蒙古 - 俄罗斯经济走廊上的战略节点和黄河盆地关键生态屏障城市，位于中国北方典型的干旱和半干旱地区（Li 等，2023, Zhang 等，2023）。其水环境系统表现出显著的特征，包括多样性、脆弱性以及显著的人为干扰（Yu 等，2025）。该区域包含各种各样的水环境，范围从排污口、人工景观水体、农业灌溉渠道到天然河流和黄河干流，共同形成了一个受人类活动梯度影响、具有复杂水文连通性的城市集水区系统（Wen 等，2024, Zhang 等，2021）。该系统将干旱 - 半干旱气候背景与集约化农业和快速工业化相结合，为调查受不同人为影响的水体中 PFASs 的环境行为和空间异质性提供了一个代表性场所（Li 等，2024）。特别值得注意的是该地区 PFASs 输入的不同区域途径，包括由于长期黄河灌溉回流造成的历史积累、氟化工行业的排放以及老化基础设施和废水处理不足导致的持久城市泄漏（Zhang 等，2021）。
本研究调查了呼和浩特（一个代表性的干旱 - 半干旱城市集水区）中不同功能地表水体里 PFASs 的出现情况、组成特征和空间异质性。通过将物理化学水质参数与空间统计分析相结合，本研究确定了与 PFAS 空间异质性相关的环境变量，并探讨了区域水文气候背景下观察到的分布模式。本研究旨在推进对缺水条件下异质性城市水体中 PFAS 出现的理解，并为特定区域的监测、生态风险评估和水系管理提供实证依据。
章节片段
监测点设计
呼和浩特（110°46′–112°10′E, 40°51′–41°08′N），位于内蒙古自治区，是以灌溉农业为主导的典型干旱和半干旱地区。该地区人口稠密，人类活动密集，包括工业、农业和畜牧业（Li 等，2021）。本研究在六个代表性水系统中建立了 29 个采样点，分别是黄河、大黑河、小黑河、哈素海、洪利金水库和选定的河流排污口（图 1 和
PFASs 浓度的空间模式
在本研究中，在呼和浩特的 29 个地表水采样点中检测到了 17 种典型 PFASs，平均总 PFASs 浓度（∑PFASs）为 33.9 ng/L，表现出显著的空间梯度（图 2A、图 S1 和表 S6）。浓度从排污口（81.4 ± 19.6 ng/L）逐渐降低至灌溉区（45.8 ± 9.6 ng/L）、城市人工水体（31.6 ± 6.3 ng/L）、黄河干流（9.5 ± 1.6 ng/L）和天然径流段（6.3 ± 1.4 ng/L）（图 2
结论
本研究揭示了干旱 - 半干旱地区功能各异的城市水体中 PFASs 的显著空间异质性，较高的浓度主要出现在受较强人为输入影响的水体中。短链 PFASs 占总组成的 44%–57%，而长链 PFASs 仍可广泛检测到。尽管 PFASs 与多种水化学特征共变，但在考虑功能后这些关联显著减弱
CRediT 作者贡献声明
朱雪梅：撰写 – 初稿，方法论，调查，形式分析。孙文静：资金获取。孙莹：形式分析，数据整理。傅晓涛：方法论。孙冰：形式分析，数据整理。李怡涵：形式分析，数据整理。吕昌伟：监督，形式分析。张胜虎：撰写 – 审阅与编辑，监督。王鑫：监督，形式分析，构思。廖承美：撰写 – 审阅与编辑，资金获取。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些利益或关系可能被认为影响本文所报告的工作。
致谢
本研究工作由内蒙古自治区自然科学基金（2025MS03050, 2025YQ001）、呼和浩特市研发投入奖励计划（2025-Gui-Yan-10）、内蒙古自治区科技计划 - 重点研发项目（2025YFHH0126）提供资金支助。
朱雪梅|孙文静|孙莹|傅晓涛|孙冰|李怡涵|吕昌伟|张胜虎|王鑫|廖承美
