全氟化合物处理技术的研究进展

全氟化合物(PFCs)具有生殖毒性、免疫毒性和神经毒性,是环境中新型难降解污染物。有效去除PFCs的工艺研究已成为目前环境友好处理处置技术领域的新热点。该文在概述PFCs特性与污染现状的基础上,较为全面地介绍了国内外学者对PFCs的处理技术,包括高级氧化法、物理法、光化学技术、电化学氧化法、生物法等处理处置方法,并就上述技术的降解率、动力学、降解机理、中间产物等方面进行论述。最后,对处理PFCs的未来研究方向与发展趋势提出了相应的建议。     

地表水中典型全氟化合物的污染特性及降解机理研究

全氟化合物(PFCs)因其在环境介质中的稳定性、持久性和生物累积性,引起全球的广泛研究.基于对地表水中全氟化合物污染分布特性相关资料的分析,得出地表水中全氟化合物主要以PFOS和PFOA的形式存在.文章阐述了紫外光催化降解地表水中典型全氟化合物过程中不同催化剂的降解机制.总结了光催化降解的一般过程以及不同研究方法的基础技术的优缺点,提出了作者对地表水中典型全氟化合物降解技术的发展方向的看法.     

全氟辛烷磺酸盐和全氟辛酸在水环境及水生生物体内积累的研究进展

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是全氟化合物中2种最典型的化合物,在不同环境介质(水、土壤、沉积物等)及水生生物体内被广泛检出。PFOS和PFOA具有良好的化学、物理性能,被广泛地运用于工业领域,PFOS和PFOA的污染范围已涉及全球。综述了PFOS和PFOA在水环境体系的污染现状及其在水生生物体内积累特征,探讨影响水生生物积累的主要因素,为全氟化合物污染控制提供基础。     

臭氧耦合超声高效降解全氟辛酸和全氟辛烷磺酸及其机理研究

全氟辛酸(PFOA)与全氟辛烷磺酸(PFOS)因分布范围广、难降解且毒性大而受到社会广泛关注.本文采用臭氧耦合超声(O₃-US)体系降解PFOA与PFOS,探究了体系内不同初始pH值、载气流量与超声强度条件对PFOA与PFOS降解效果的影响,并分析了O₃-US体系的作用机制及其对PFOA与PFOS的氧化降解机理.结果表明,O₃-US体系可高效降解PFOA与PFOS,在最佳条件下,PFOA反应30 min降解率高达92.14%,PFOS反应12 min降解率高达98.26%.机理分析表明,反应体系中主要的活性氧化物包含羟基、超氧自由基与单线态氧,其中,单线态氧起主要作用.通过分析PFOA与PFOS的降解中间产物,推断PFOA、PFOS的降解路径为Kolbe脱羧、脱磺和醇化反应.O₃-US体系降解PFOA、PFOS的效率高,应用性强,可为开发新兴有机污染物处理技术提供理论依据.     

母乳中全氟化合物的污染水平与婴儿暴露评估

为探索北京市产妇母乳中典型全氟化合物的污染水平及婴儿经母乳的外暴露水平及风险.于2011~2012年通过征集母乳捐献志愿者方式采集95份母乳样本,并填写调查表,记录母乳捐献者的人口学特征及居住环境等信息.采用固相萃取结合超高效液相色谱-串联质谱法测定母乳中全氟辛酸及全氟辛烷磺酸的含量,估算婴儿经母乳的每日摄入量并与参考剂量进行比较.结果显示北京市产妇母乳中全氟辛酸含量均值和中位数分别为42和37.4pg/m L,范围在13.4~181.3pg/m L之间.全氟辛烷磺酸含量高于全氟辛酸,均值、中位数和范围分别为66.6、54.5和14~390.3pg/m L,统计分析发现全氟辛酸与体重指数呈正相关但与母乳产出时间呈负相关,而全氟辛烷磺酸则与产妇年龄呈正相关.婴儿经母乳全氟辛酸和全氟辛烷磺酸每日摄入量中值分别为4.67和6.81ng/(kg bw·d),最高值分别为22.66和48.79ng/(kg bw·d),显示部分婴儿经母乳摄入的全氟辛烷磺酸水平超过了参考剂量,健康风险值得关注.     

全氟辛酸污染及检测方法的研究进展

全氟辛酸(PFOA)是一类典型的新型有机污染物,由于其独特的物理化学性质而广泛被生产和使用,对环境的影响越来越受到人们关注。近些年,国内外学者对全氟辛酸在环境、生物以及人类生活方面的影响开展了大量研究工作。文章介绍了全氟辛酸的性质及特征,概述了目前全氟辛酸在不同环境介质中的污染现状,并对全氟辛酸的检测方法和萃取技术进行了归纳、总结和展望。     

河流及污水处理厂全氟化合物排放估算

为了解全氟化合物（PFCs）的环境排放强度,利用通量计算的方法,综合国内现有PFCs监测数据,对我国部分主要流域的河流水体和部分主要城市的污水处理厂PFCs排放通量进行了估算研究.环渤海北部沿海区域主要河流水体中全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）排放总通量分别为122 kg/a和216 kg/a,其中大辽河和大凌河分别为该区域PFOS和PFOA排放的主要河流.珠江和长江是中国PFOS排放的主要河流,PFOS排放通量分别为4.47×10³ kg/a和807 kg/a.长江和黄浦江为中国PFOA排放的主要河流,PFOA排放通量分别为3.92×10⁴ kg/a和1.60×10⁴ kg/a.天津市和北京市污水处理厂人均PFOS排放量分别为291 μg·（a·人）^-1和221 μg·（a·人）^-1,远低于瑞士和美国污水处理厂的人均PFOS排放量.城市污泥PFCs排放量较高区域多集中在PFCs相关生产厂家集中省份的工业较发达城市.研究结果可为进一步进行污染源识别以及控制和减少PFCs污染和排放提供科学依据.     

深圳市沿岸表层海水中全氟化合物的残留特征及其分布规律

为探究深圳市沿海岸表层海水中全氟化合物（perfluorinated chemicals,PFCs）的残留特征及其分布规律,应用固相萃取分离、富集与高效液相色谱-质谱联用相结合的方法,研究了深圳市沿海岸18处表层海水中15种PFCs的残留特征、分布规律及其成因.结果表明,深圳沿海岸表层海水中PFCs总的残留水平（ΣPFCs）受人类活动影响显著,位于珠江和东宝河入海口下方的西部沿岸表层海水中PFCs残留显著高于开发程度轻、人口稀疏的东部沿岸（P〈0.05）;而自然条件下,表层海水中ΣPFCs残留呈湾内高于湾外的规律.沿海岸表层海水中PFCs的主要残留种态为中、短链的全氟辛烷磺酸（perfluorooctanesulfonate,PFOS）、全氟辛酸、全氟己酸和全氟戊酸,其相似的环境行为（P〈0.05,P〈0.01）可能与PFCs相关产品的生产过程有关;聚类分析结果进一步显示,PFOS（R2=0.409 2）残留可作为评价深圳沿海岸表层海水中PFCs污染状况的典型参数.     

中国七大流域全氟烷基酸污染水平与饮水暴露风险

为探究中国七大流域全氟烷基酸(perfluoroalkyl acids,PFAAs)的污染现状与居民饮水暴露风险,基于美国国家环保署推荐的风险评估方法,应用场景风险评估模式,分析了各流域PFAAs的污染水平及特征,并对中国成人、青少年、儿童的PFAAs日均饮水暴露量(average daily dose,ADD)及其健康风险进行了评估.结果表明,中等暴露水平下,中国七大流域ΣPFAAs中位浓度为14 ng·L-1,全氟辛酸(perfluorooctane acid,PFOA)、全氟丁酸和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)为主要污染物,松辽、太湖流域ΣPFAAs高于整体水平.高等暴露水平下,碳链≤6的全氟羧酸类化合物占ΣPFAAs的比例高于中等暴露水平.黄河、长江部分河段污染水平高.风险评估结果显示,饮水暴露PFOA、PFOS对中国各年龄段居民尚无健康风险,且青少年日均饮水摄入量偏少.     

自来水处理工艺对溶解相中全氟化合物残留的影响

为探究自来水原水到出厂水各处理环节对自来水中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)残留的影响,了解原水中PFCs的季节性变化规律,应用WAX固相萃取分离富集与高效液相色谱-质谱联用相结合的方法,分析了深圳市某自来水厂一年间原水、出厂水及絮凝池、沉降池、砂滤池、臭氧+活性炭池出水溶解相中13种PFCs的残留水平.结果表明,原水和出厂水中ΣPFCs残留呈春夏高而秋冬低的趋势,检出的PFCs呈中短链(C≤10)长链(C≥11)的分布,而全氟辛烷磺酸是PFCs最典型残留种态.在原水经过的5个处理环节中,臭氧+活性炭、沉降和砂滤具有PFCs去除效应,然而絮凝和液氯消毒却分别使短链(C≤6)和中链(10≥C≥7)PFCs显著上升,导致出厂水中ΣPFCs浓度较原水增加了10%～44%.但出厂水中PFCs残留远低于其限值,尚不足以影响人体健康.     

典型全氟化合物(PFCs)的降解与控制研究进展

全氟化合物(PFCs)已成为全球普遍关注的一类新型有机污染物,全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)是这类物质最为典型的代表.由于较强的稳定性和潜在的生物蓄积性,PFCs对生态环境和人类健康皆构成了极大威胁.因此,降解与控制环境介质中的PFCs是当前的研究热点.综述了近年来国内外PFCs主要的降解与控制技术,以期为相关研究提供参考.     

污水处理厂中全氟化合物的污染研究

为研究全氟化合物在污水厂中的去除效率和环境行为,对泰安市2座污水处理厂进出水中不同链长的全氟磺酸和全氟羧酸的存在与分布进行了采样调查,并分析了全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛烷羧酸(PFOA)在采用曝气-A2O工艺的污水处理厂各单位中的浓度变化情况.研究发现,上述污水厂进出水中全氟化合物的污染程度较轻,其中,PFOA、...     

Determination of polyfluoroalkyl compounds in water and suspended particulate matter in the river Elbe and North Sea, Germany

The distribution of polyfluoroalkyl compounds (PFCs) in the dissolved and particulate phase and their discharge from the river Elbe into the North Sea were studied. The PFCs quantified included C₄-C₈ perfluorinated sulfonates (PFSAs), 6:2 fluorotelomer sulfonate (6:2 FTS), C₆ and C₈ perfluorinated sulfinates (PFSiAs), C₄-C₁₂ perfluorinated carboxylic acids (PFCAs), perfluoro-3,7-dimethyl-octanoic acid (3,7m₂-PFOA), perfluorooctane sulfonamide (FOSA), and n-ethyl perfluroctane sulfonamidoethanol (EtFOSE). PFCs were mostly distributed in the dissolved phase, where perfluorooctanoic acid (PFOA) dominated with 2.9–12.5 ng/L. In the suspended particulate matter FOSA and perfluorooctane sulfonate (PFOS) showed the highest concentrations (4.0 ng/L and 2.3 ng/L, respectively). The total flux of ΣPFCs from the river Elbe was estimated to be 802 kg/year for the dissolved phase and 152 kg/year for the particulate phase. This indicates that the river Elbe acts as a source of PFCs into the North Sea. However, the concentrations of perfluorobutane sulfonate (PFBS) and perfluorobutanoic acid (PFBA) in the North Sea were higher than that in the river Elbe, thus an alternative source must exist for these compounds.     

不同微生物处理工艺对全氟化合物的去除效果

以辽宁省4个采用不同微生物处理工艺的污水处理厂为研究对象,采用WAX固相萃取分离富集和高效液相-质谱联用(HPLC/MS/MS)方法测定了4个污水处理厂中13种PFCs(全氟化合物)〔9种PFCAs(全氟羧酸类化合物,C₄~C₁₂)和4种PFSAs(全氟磺酸类化合物,C₄、C₆、C₈、C₁₀)〕的质量浓度. 研究发现,9种PFCAs(C₄~C₁₂)(记为∑PFCAs)和2种PFSAs(C₄、C₈)(记为∑PFSAs)均有不同程度的检出,水体中各PFCs浓度水平与碳链长度呈显著负相关. 进水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为81.5~135.9和3.7~4.6 ng/L,出水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为47.4~63.3和2.8~3.7 ng/L. 进、出水受PFCAs尤其是短链PFCAs污染较为严重. 4个污水处理厂对PFCs的去除呈现相似的去除效果及规律,即PFCs的去除主要靠活性污泥的吸附作用,而与污水处理厂所采用的微生物处理工艺相关性不大.      

松花江水系江水中全氟辛烷磺酸和全氟辛酸污染现状调查

为阐明松花江江水中全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane sulfonate,PFOS)、全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)的污染现状,以及中国石油吉林石化双苯厂爆炸事件对松花江江水和哈尔滨市内饮用水中PFOS、PFOA浓度的影响,于2005-10-12至2005-10-16间采集嫩江吉林大安江段、第二松花江吉林扶余江段、第一松花江黑龙江肇源江段及哈尔滨江段江水样品共22份.在吉林石化爆炸事件后,于2005-11-24至2005-11-28间每日定时在固定地点采集松花江哈尔滨江段江水样品;于2005-11-23和2005-11-28分别采集哈尔滨市内饮用水样品.采用高效液相色谱/质谱联机法(HPLC/MS)检测样品中PFOS和PFOA.结果表明,松花江水体中普遍存在PFOS、PFOA污染.全部江水样品中PFOS和PFOA浓度范围分别为0.06～8.04ng·L-1和0.02～2.68 ng·L-1,几何平均值分别为1.214 ng·L-1和0.166 ng·L-1.松花江上游江段水中PFOS、PFOA浓度明显低于下游.流经哈尔滨市区时江水中PFOS和PFOA浓度逐渐升高.2005-11-26江水中PFOS浓度水平比2005-11-24江水浓度水平高5.8倍,而PFOA浓度未见变化.哈尔滨市内饮用水PFOS、PFOA平均浓度在2005-11-23停水前和2005-11-28恢复供水后未见差异.研究结果显示,松花江水体中普遍存在PFOS、PFOA污染;吉林石化公司爆炸事件后暂时性升高松花江江水中PFOS浓度,但未对哈尔滨市内饮用水中PFOS、PFOA的浓度产生影响.     

天津成人头发指甲中有机氟污染物的残留特征

为探究头发指甲中有机氟污染物的残留特征及分布规律,应用循环中子活化与液质联用相结合的方法研究了天津成人发甲样品中的总氟(total fluorine,TF)、可萃取的有机氟(extractable organic fluorine,EOF)和全氟化合物(perfluorinatedchemicals,PFCs)的残留水平.结果表明头发、指甲中TF以无机氟(均值:2.0 mg·kg-1,4.5 mg·kg-1)为主,EOF(均值:0.7mg·kg-1,1.8 mg·kg-1)为辅;头发、指甲中可鉴别的F(均值:0.038 mg·kg-1,0.047 mg·kg-1)分别占其EOF的7.1%(2.6%～16%)和3.5%(1.1%～11%),显示84%以上的EOF仍属未知.发甲中PFCs残留主要为中、短链PFCs,其中全氟辛烷磺酸、全氟辛酸、全氟壬酸为其主要残留种态.染烫头发中TF、EOF、可鉴别F均显著高于非染烫头发(P<0.05),但发甲中ΣPFCs残留未见性别间显著性差异.指甲中ΣPFCs和典型残留PFOS均极显著高于头发(P<0.01),是较头发更灵敏的指示人体PFCs暴露水平潜在的生物指示物.