淮河流域土壤中全氟化合物的空间分布及组成特征

为了阐明淮河流域土壤中全氟化合物(PFCs)的暴露特征和潜在来源,2008年10月在淮河安徽段共采集了18个表层土壤样品,通过离子燃烧色谱(CIC)测定总氟(TF)和可提取有机氟(EOF),以及采用高效液相色谱/质谱联用(HPLC/MS-MS)分析了16种PFCs,其中11种PFCs有不同程度的检出.PFCs含量为n.d.～1.22 ng·g-1,其中全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)是主要的PFCs.在这些土壤样品中,PFCs含量相差不大,但组成不一,主要来源于周边小型化工厂的排放以及大气的干湿沉降.利用氟原子质量平衡原理,分析得出PFCs占EOF比例为0.3%,EOF占TF比例为0.02%,一方面说明除PFCs外仍有很大一部分可提取有机氟难以定性和定量,且离子态氟及未提取出的有机氟是TF的主要成分,另一方面受现有标准物质和检测技术限制,尚不能完全甄别和分析出PFCs的含量及未知的有机氟.     

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.     

不同功能区表层土中全氟化合物污染指纹及其来源解析

为探究区域功能对其表层土中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)污染指纹与含量水平的影响,采用固相萃取分离富集、高效液相色谱-质谱联用与源解析相结合的方法,分析了深圳市公园、居民小区、十字路口、工厂周边4个功能区和城市背景共76份表层土中14种PFCs的含量.结果表明,深圳市表层土总PFCs(ΣPFCs)含量受区域功能影响显著,呈工厂周边(P<0.001)>>十字路口(P<0.01)>>居民小区(P<0.05)>>公园>城市背景的分布.其中工厂周边、居民小区、公园表层土中PFCs呈中链(P<0.05)>>长链>短链的分布,而十字路口则呈中链≈短链(P<0.05)>>长链的分布.同时,以全氟辛烷磺酸、全氟辛酸、全氟十三酸为主要标志物的3个主成分可以解释深圳表层土超过81%的ΣPFCs,十字路口以及电镀、油漆厂周边表层土呈现出较清晰的PFCs污染指纹.     

东江流域表层土中全氟化合物的空间分布及来源解析

为探究东江流域土壤中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)分布特征和潜在来源,2013年8月采集东江流域19份表层土样品,利用高效液相色谱-串联质谱联用(HPLC-MS/MS)技术分析了16种PFCs的含量。结果表明,东江流域表层土总PFCs(∑PFCs)含量范围在2.15~5.49μg/kg dw。所采集的表层土样品中,东江东莞段土壤∑PFCs含量明显高于惠州段,全氟辛烷磺酸(0.65~1.28μg/kg dw)为最主要的污染物。与国内相关研究数据相比,东江流域土壤PFCs含量水平整体较高,这可能与流域产业结构和经济活动有关。主成分分析结果表明,电镀防雾剂、食品包装和全氟羧酸的生产过程、大气沉降、电化学氟化过程为东江流域土壤中PFCs的主要来源。与土壤有机质含量相关性研究表明,PFCs更容易分配到有机质含量高的土壤中,且随着PFCs分子碳链的增加,这种趋势更加显著。     

深圳市大气中全氟化合物的残留特征

为探究深圳市大气中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的残留特征,基于负载XAD-4的PUF膜被动采样器采集了2014年11月1日至2015年1月31日深圳市12个位点的大气样品,分析了大气中7种挥发性PFCs和15种离子型PFCs的含量及分布特征.结果表明,深圳市大气中ΣPFCs平均浓度为79.0 pg·m-3(23.7~157 pg·m-3),以挥发性PFCs为主.8∶2氟调聚醇(fluorotelomer alcohol,FTOH)、6∶2 FTOH和全氟戊酸(perfluoropentanoic acid,PFPe A)、全氟辛酸(perfluorooctane acid,PFOA)分别是挥发性和离子型PFCs的主要组分.深圳市大气中挥发性和离子型PFCs的空间分布相同,均呈西北高东南低的态势.此外,6∶2 FTOHs、8∶2 FTOHs、PFPe A、PFHx A和PFOA与PM_(2.5)、PM_(10)呈正相关(P0.05,P0.01),而与PM_(10)的相关性更显著.     

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.     

深圳近岸海域全氟化合物的污染特征

为探究深圳近岸海域全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的污染特征,2013年9月采集了深圳近岸(离岸﹥2km)10份表层海水和7份表层沉积物.采用固相萃取分离、富集,结合高效液相色谱-质谱联用的方法测定了其中16种PFCs的含量.结果表明,表层海水中有10种PFCs不同程度地检出,包括C4、C6和C8全氟磺酸盐(perfluorinated sulfonates,PFSAs)和C5~C11全氟羧酸(perfluorinated carboxylic acids,PFCAs).ΣPFCs质量浓度范围在1.74~14.7 ng·L-1之间,其中PFBS、PFOS和PFOA是主要的PFCs.ΣPFCs质量浓度分布呈西高东低的态势,伶仃洋和深圳湾ΣPFCs质量浓度显著高于大亚湾和大鹏湾(P0.05),距岸越远ΣPFCs质量浓度越低.表层海水中PFCs可能主要来自于近岸污水的排放以及河流入海的输入.表层沉积物中有8种PFCs不同程度地检出,包括C6和C8PFSAs和C5,C6,C8~C11PFCAs.ΣPFCs含量范围在2.22~2.62μg·kg-1之间,其中PFOS是主要的PFCs.ΣPFCs含量变化很小,可能主要来自对上覆海水中PFCs的吸附.沉积物吸附PFCs的能力随碳链长度增加而增强,且相同碳链长度的情况下,PFSAs较PFCAs更易于被吸附.此外,不同近岸海域PFCs质量浓度比较结果表明,深圳近岸海域表层海水PFBS污染较为严重,而沉积物PFOS含量与其他海域相差不大.     

环境中氟污染与人体氟效应

氟是人体必需的微量元素之一,具有双阈值效应。人体长期暴露于氟地球化学异常或人为活动引起的氟污染环境中,会促使氟不断进入体内,最终导致氟中毒及其它氟效应。本文介绍了近年来氟化物和全氟化合物(PFCs)在环境介质(大气、水体和土壤)中的污染状况,综述了氟污染的自然来源和人为来源及污染/转移途径;回顾了氟化物及PFCs在人体内已产生的众多效应研究;总结了在饮水型氟污染、燃煤型氟污染、工业氟污染及人体氟效应研究中存在的问题,并提出了关于氟中毒区污染、人类活动氟污染以及氟与人体健康关系三个方面的一些对策与建议。     

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.     

金华市萤石矿区土壤氟污染评价

对金华市萤石矿区村庄表层土进行了全氟(TF)、水溶态氟(WF)含量的测定.利用单因子指数法、地质累积指数法和健康风险评估法进行了四个矿区和一个非矿区的土壤质量评价.结果表明,供试土壤TF含量范围28.36~56 052.39mg·kg-1,算术平均值8 325.90 mg·kg-1,几何均数为1 555.94 mg·kg-1,中位数为812.98 mg·kg-1,变异系数为172.07%.供试土壤WF含量变化范围在0.83~74.63 mg·kg-1,算术均值为16.94 mg·kg-1,几何均数为10.59 mg·kg-1,中位值为10.17mg·kg-1,变异系数为100.10%.TF和WF含量远远高于全国地氟病发生区平均水平.供试土壤氟污染受人为因素影响显著.杨家、冷水坑、花街矿区土壤氟污染最为严重,大仁矿区次之,非矿区基本没有受到氟污染.经口摄入土壤是最主要的暴露途径,参数敏感性分析表明儿童体重对危害商的影响最大,3种评价方法呈极显著正相关.     

雄安新区土壤氟地球化学特征及健康风险评价

为科学评估雄安新区表层土壤氟(F)地球化学分布特征及人体健康风险,利用GIS空间分析、相关分析等分析土壤F贫化富集特征及影响因素,开展土壤F健康风险评估,基于蒙特卡罗随机模拟,研究健康风险评价结果的不确定性.结果表明,新区表层土壤ω(F)均值为641 mg·kg^-1,是全国A层土壤背景值的1.34倍,F过剩和高等级样点占比超过85%,F含量整体相对偏高.灌溉水样ρ(F^-)均值为0.85 mg·L^-1, F^-含量空间分布特征受浅层地下水水化学类型和流向的影响.土壤F垂向空间变化不显著,其垂向变化主要受土壤有机碳、质地等土壤理化性质的垂向分布影响.表层土壤F的贫化富集主要受地质背景成因控制,人为因素(农业灌溉水、施肥和大气干湿沉降)等外源输入影响其异常的空间分布.区内土壤F含量与地貌环境“标志性”指标Al₂O₃、 Fe₂O₃、 MgO和K₂O含量,土壤有机碳(Corg.)、阳离子交换量(CEC)...     

基于GIS杭嘉湖平原土壤氟的质量评价

测定分析了浙江省杭嘉湖平原13个县市的土壤氟含量,以GIS软件平台为基础,利用克里格插值法揭示了该地区土壤全氟及其影响因素的空间分布特征,按照土壤全氟指数法评价杭嘉湖平原土壤氟的健康质量.结果表明:全氟含量的空间分布是中、东部比西部的高,与土壤母质、pH值、有机质、阳离子交换量、土壤质地等关系密切;整个研究区域土壤全氟含量较低,大多在200～300mg/kg之间,有23.7%的土壤全氟含量低于200mg/kg;其中又以余杭的土壤全氟含量最低,均在100mg/kg以下.     

铝厂附近农田土壤氟污染现状及防治措施研究

以某铝厂附近农田土壤（0-20cm）为主,采用碱熔法和浸提法对土壤进行预处理,用氟离子选择电极法对土壤总氟和水溶态氟含量进行监测分析。结果表明,研究区附近表层土壤已受到氟化物污染,针对氟污染土壤提出防治措施,从而减轻土壤氟污染的危害。相关性分析显示,水溶态氟与总氟存在显著正相关关系（r=0．9471）,说明它们在一定条件下可以相互转化。     

不同土壤中氟赋存形态特征及其影响因素

采用连续化学提取法研究了15种土壤中氟的赋存形态特征. 土壤中氟的赋存形态按量的大小呈如下规律分布: 残余态可交换态>水溶态>有机态>无定形氧化铁态. 水溶态氟与铁锰结合态氟呈极显著正相关(r=0.7775^{* *}), 同时可交换态氟也与可交换态氟(r=0.5753^*)和有机态氟(r=0.5529^*)呈显著正相关. 对土壤中氟形态与土壤性质进行的逐步回归分析表明, 土壤pH值、有机质、粘粒、交换性钙是影响土壤氟形态分布的重要因素. 其中, pH值最为重要, 对水溶态氟和可交换态氟的影响大于其它土壤因子. 另外, 土壤母质对土壤中氟的赋存形态也有影响, 各种沉积物发育而成的土壤中水溶态氟和可交换态氟含量较比其它母质发育的土壤高.     

高氟病区茶园土壤氟形态及其分布特征

采用连续化学提取法,测定了黔西北高氟病区茶园土壤样品氟含量及氟的形态.结果表明:供试土壤全氟含量为314~3558mg/kg,平均为945mg/kg,高于全国土壤全氟平均含量(453mg/kg).不同类型供试土壤中全氟含量高低顺序为:棕壤和褐土(分别为1118和1114mg/kg)>黄棕壤(908mg/kg)>黄壤(681mg/kg).供试土壤中不同形态氟含量以残余态最高,其平均含量为940mg/kg;其次为有机束缚态氟,平均含量为7.82mg/kg,处于氟污染较高水平,可能会对人体健康和生态环境产生重要影响;铁锰结合态氟也较高,平均含量3.99mg/kg;水溶态氟和可交换态氟均较低,其平均含量分别为:1.98,1.14mg/kg.由此可见,土壤中氟形态大部分均以残余态形式存在于土壤中,可被茶树叶吸收的水溶态氟和可交换态氟含量均不高.相关性分析表明:可交换态氟只与水溶态氟呈显著正相关关系(r=0.459**),而水溶态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟均呈正相关关系(r分别为0.240*, 0.226*, 0.229*), 有机束缚态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟也呈正相关关系(r分别为0.757**, 0.312**, 0.320**),水溶态氟与土壤交换性盐基含量之间也呈极显著正相关关系,而土壤氟形态与有机质的相关性不明显,仅有机束缚态氟与土壤有机质呈弱负相关.本研究可为该区域土壤氟污染防治提供科学依据,也为土壤氟的迁移转化及其对生态和环境的影响研究奠定一定的理论基础.     

双台子河口水体全氟化合物的污染水平分析

全氟化合物(PFCs)作为一类新型的有机污染物已被持续关注.本文以双台子河口为研究对象,采用固相萃取(SPE)前处理与高效液相色谱串联质谱联用(HPLC-MS/MS)相结合的方法分析水样中包含短链全氟丁酸(PFBA)、全氟丁基磺酸(PFBS)、全氟戊酸(PFPe A)在内的15种主要PFCs的含量水平,并对全氟辛烷磺酸(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)的生态风险及人群健康风险进行评价.结果表明,双台子河口水体存在PFCs污染,∑PFCs介于43.40~157.71 ng·L~(-1)之间,PFBA和PFPe A是水体中的主要污染物.此外,采用风险商法粗略评估得到PFOS与PFOA的风险值均远低于参考值,风险较小.