氯代多氟烷基醚磺酸盐环境污染及治理研究进展

氯代多氟烷基醚磺酸盐(chlorinated polyfluorinated ether sulfonates, Cl-PFESA)在中国作为全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate, PFOS)替代物,被广泛应用于电镀工业中,Cl-PFESA是目前最具生物持久性的全氟和多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs),潜在毒性与PFOS相当甚至高于许多传统PFASs。其在各环境、动物及人体中已被频繁检出,是水环境、生物体甚至人体中PFASs的主要贡献者。本文总结了Cl-PFESA在各种环境介质、生物体及人体中的赋存情况,分析了吸附法、还原法、机械化学法和电化学法等处理技术对Cl-PFESA的降解效果,并对Cl-PFESA环境行为研究和人类健康风险评估提出展望,以期为Cl-PFESA的生态风险评估和污染治理研究提供理论参考。     

大气环境中全（多）氟烷基化合物（PFASs）的来源、分布及健康风险研究进展

全氟和多氟烷基化合物（PFASs）是一类极具多样性的新型持久性有机污染物,用途广泛、性质复杂且具有毒性,其环境污染导致的生态和健康危害问题引起了广泛关注。已有综述主要总结了土壤、水体中PFASs的来源和分布,缺乏对大气环境中PFASs污染来源、时空分布及人体健康风险评价的系统归纳,该文对此进行了概括和分析。PFASs可通过含氟聚合物的工业生产和应用、消费品使用、废弃物处理以及土壤和水环境中的挥发和升华过程进入大气环境,易在颗粒物中富集。大气颗粒态PFASs的质量浓度在不同地区和季节间存在显著差异,工业活动、人口密度、气象条件等是主要影响因素,通常在暖季广泛分布但质量浓度较低,冬季则质量浓度较高且多集中于排放源附近。近10年来,中国大气PFASs浓度下降明显,但其种类显著增多,主要归因于政策措施向PFASs替代品生产转型的影响。大气PFASs可通过呼吸暴露、皮肤接触和口腔摄入等途径进入人体从而造成健康风险,目前主要采用吸入暴露评估模型对其进行健康风险评价。污染防控方面,美国、欧洲等发达地区的系列管理措施在一定程度上减少了PFASs的环境排放,但多针对单一物质,且生产逐渐向替代物发展,然而...     

全氟和多氟化合物替代品的研究进展

全氟和多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类新型持久性有机污染物(POPs),广泛应用于工业和人类日常生活用品中。此类化合物具有高能量的C-F共价键,因此具有优良的理化特性和生物稳定性。由于存在持久性、生物累积性、长距离迁移以及毒性等问题,长链PFASs(C7)已经成为全世界关注的焦点之一,寻找能够替代PFASs的新型化合物具有重要意义。本文介绍了几种可能替代PFASs的新型氟化替代品,PFASs替代品在各类环境介质中的分布、持久性、人体暴露及毒性等几个方面进行了综述,特别对目前存在的问题及今后的研究方向进行了讨论和展望,以期为PFASs替代品的环境污染及风险评估提供参考。     

全氟烷基磺酸盐(PFOS)、全氟己烷磺酸盐(PFHS)和全氟丁烷磺酸盐(PFBS)对非洲爪蟾胚胎的发育毒性

全氟烷基磺酸盐(PFASs)在工业生产和生活中广泛应用,某些PFASs已成为环境中普遍的污染物。鉴于对动物和人类的潜在毒性,全氟辛烷磺酸盐(PFOS)已被禁用,由一些半衰期相对较短的短链PFASs(如全氟丁烷磺酸盐,PFBS)替代。虽然四碳的PFBS和六碳的全氟己烷磺酸盐(PFHS)已经广泛使用,但目前对其毒性及其机制的了解很少。通过检测发育毒性和致畸性的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX),得到PFOS、PFHS和PFBS半致死浓度(LC50),半致畸浓度(EC50)和最小抑制生长浓度(MCIG),比较研究了3种化合物的发育毒性。结果发现,PFOS的LC50、EC50和MCIG分别为51.46、108.20和35mg·L-1。PFHS和PFBS的LC50大于100mg·L-1,对胚胎形态和生长没有明显影响。PFASs暴露引起非洲爪蟾胚胎运动行为异常。FETAX结果表明,PFOS急性发育毒性明显大于PFHS和PFBS。     

垃圾填埋渗滤液全（多）氟化合物赋存与去除研究进展

全（多）氟化合物（per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs）是一类广泛存在、日益引起国内外关注的新微持久性污染物.近年来,PFASs已在全球垃圾填埋渗滤液中频繁检出,对生态安全与人体健康造成潜在威胁.本文系统综述了国内外废物填埋系统PFASs的来源,渗滤液赋存PFASs特征、影响因素及其去除方面的研究进展.总体上,垃圾填埋渗滤液赋存PFASs浓度水平跨越6个数量级(ng·L^-1—mg·L^-1),并呈现以短链PFASs为主的污染特征.降雨、渗滤液回灌、渗滤液理化性质等因素均会影响PFASs赋存特征,但具体影响机制尚未阐明.现有渗滤液处理工艺（生物处理、膜处理等）对PFASs的去除率可高达99.8%,但处理过程中仍存在前体物污染转化与副产物环境归宿不明等问题.本文还对该领域的前沿研究方向进行了展望,以期增进对填埋渗滤液赋存PFASs污染及其控制的科学认识,为填埋系统新污染物控制提供科技支持.     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)、全氟己烷磺酸盐(PFHS)和全氟丁烷磺酸盐(PFBS)对非洲爪蟾胚胎的发育毒性

全氟烷基磺酸盐(PFASs)在工业生产和生活中广泛应用,某些PFASs已成为环境中普遍的污染物。鉴于对动物和人类的潜在毒性,全氟辛烷磺酸盐(PFOS)已被禁用,由一些半衰期相对较短的短链PFASs(如全氟丁烷磺酸盐,PFBS)替代。虽然四碳的PFBS和六碳的全氟己烷磺酸盐(PFHS)已经广泛使用,但目前对其毒性及其机制的了解很少。通过检测发育毒性和致畸性的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX),得到PFOS、PFHS和PFBS半致死浓度(LC50),半致畸浓度(EC50)和最小抑制生长浓度(MCIG),比较研究了3种化合物的发育毒性。结果发现,PFOS的LC50、EC50和MCIG分别为51.46、108.20和35mg·L-1。PFHS和PFBS的LC50大于100mg·L-1,对胚胎形态和生长没有明显影响。PFASs暴露引起非洲爪蟾胚胎运动行为异常。FETAX结果表明,PFOS急性发育毒性明显大于PFHS和PFBS。     

全氟和多氟烷基化合物异构体的分析方法、环境行为和生物效应研究进展

全氟和多氟烷基化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类人为源的有机污染物,普遍具有环境持久性、生物富集性和潜在毒性.环境中的PFASs存在直链和多种支链异构体,各种异构体的环境界面行为以及生物富集、代谢和毒性效应存在显著差异.只有从单个异构体的角度进行分析,才能准确评估PFASs潜在的生态和健康风险.本文对PFAS异构体的来源、命名和分析方法进行了介绍,总结了PFAS异构体在不同介质中的环境行为和生物效应研究的最新进展,有助于全面认识环境中PFASs的迁移转化规律及最终归趋.     

室内空气和灰尘中全(多)氟烷基化合物的研究进展

全(多)氟烷基化合物(per(poly)fluoroalkyl substances,PFASs)在环境各个介质及人体样品中广泛被检出,近年,在室内空气和灰尘中也普遍发现PFASs.研究表明,室内空气中PFASs的含量普遍高于室外空气,室内空气和灰尘中的PFASs可能是室外空气的污染来源及人体暴露源,因此室内环境中PFASs成为环境领域的又一个研究热点.但目前为止,我国还没有开展室内空气中PFASs的相关研究,室内灰尘中PFASs的研究也相对较少.本文就室内空气和灰尘中PFASs的采样与分析方法、污染现状、来源分析及人体暴露等4个方面进行了综合阐述,以期为我国室内环境中PFASs的研究提供参考.     

全氟烷基化合物的去除技术研究进展

全氟烷基化合物（PFASs）是一类新型持久性有机污染物,具有环境持久性、生物蓄积性和毒性.近年来,PFASs引起的环境问题受到国内外学者的广泛关注和研究,与此同时,PFASs的去除技术也被广泛研究.现有的PFASs去除技术主要包括吸附、化学氧化、化学还原和生物降解等,因为反应机理和适用条件的差异,各种技术对PFASs的去除效果也有所不同.本文主要对不同PFASs去除技术的常用材料、反应效率、反应机理、能耗和影响因素进行了详细的阐述和对比,同时总结归纳了目前研究所存在的问题、面临的挑战以及未来发展的前景,以期为开发更高效的PFASs去除技术提供参考.     

河流水体全氟化合物的污染现状及修复技术研究进展

全氟化合物（PFASs）是一类具有特殊结构的新型环境污染物,作为一种人工合成的持久性有机化合物,已被广泛应用于消防、工业等多领域,因其对环境的持久性和生物毒性而受到全球关注。PFASs在自然环境中不易降解,且具有一定的亲水性,导致河流水体成为了PFASs的重要的源和汇,对水环境造成了一定的危害。近年来,国内外学者研究并提出了多种有效去除PFASs的修复技术,以减轻其对环境和人体的有害影响。该文简述了PFASs的来源,氟化工企业是环境介质中PFASs的重要来源之一。分析了PFASs在河流水体中的污染现状,河流水体中PFASs的主要来源为点源和非点源,然而非点源污染,尤其是胶体载带PFASs的污染也应加以关注并亟待解决。阐明了河流水体中PFASs的来源与迁移途径,其中工业园区是PFASs的主要来源。该文还总结了水环境中PFASs的物理化学修复技术（吸附技术、过滤技术、化学氧化技术、光化学氧化技术,电化学氧化技术和声化学技术）,并对比分析了不同修复技术作用效果的优缺点及未来的发展方向。重点探究了水环境中PFASs非点源的原位修复技术（河岸过滤系统、植物修复技术、人工湿地和生态缓冲带）的修复效...     

碳质材料和溶解性有机质对沉积物中全氟化合物在摇蚊幼虫体内富集的影响

全氟化合物(PFASs)是一类具有疏水基团和亲水基团的新型污染物.目前,在环境条件对PFASs生物富集影响方面已开展了诸多研究,但有关碳质材料(CMs)和溶解性有机质(DOM)共存对PFASs在生物体内富集的影响还未见报道。为探讨这一问题,研究了沉积物-水体系中2种碳质材料木炭(W400)、多壁碳纳米管(MWCNT10)和4种DOM(丹宁酸、富里酸、蛋白胨和腐殖酸)对6种典型PFASs在摇蚊幼虫体内生物富集的影响。结果表明,暴露10 d后(已达到富集平衡状态),无论体系中是否存在CMs,添加1~50 mg C·L-1不同类型的DOM对PFASs在摇蚊幼虫体内生物富集的影响不显著。无论体系中是否存在DOM,添加CMs均能降低摇蚊幼虫体内PFASs的含量,且MWCNT10对PFASs生物富集的降低比例显著高于W400。与对照相比,添加0.4%的MWCNT10对摇蚊幼虫体内PFASs含量的降低比例为21%~56%,而同等添加量的W400对其降低比例均低于20%。这表明,在沉积物-水体系中,当CMs和DOM共存时,CMs是影响PFASs在摇蚊幼虫体内富集的主要因素,而少量DOM的引入对其影响不大。     

Interaction and combined toxicity of microplastics and per- and polyfluoroalkyl substances in aquatic environment

● Adsorption of PFASs on MPs and its mechanisms are critically reviewed. ● MPs could alter the transport and transformation of PFASs in aquatic environments. ● Combined toxicity of MPs and PFASs at organismal and molecular levels is discussed. Microplastics (MPs) are recognized as vectors for the transport of organic contaminants in aquatic environments in addition to their own adverse effects on aquatic organisms. Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) are widely present in aquatic environments due to their widespread applications, and thus coexist with MPs. Therefore, we focus on the interaction of MPs and PFASs and related combined toxicity in aquatic environments in this work. The adsorption of PFASs on MPs is critically reviewed, and new mechanisms such as halogen bonding, π-π interaction, cation-π interactions, and micelle formation are proposed. Moreover, the effect of MPs on the transport and transformation of PFASs in aquatic environments is discussed. Based on four typical aquatic organisms (shellfish, Daphnia, algae, and fish), the toxicity of MPs and/or PFASs at the organismal or molecular levels is also evaluated and summarized. Finally, challenges and research perspectives are proposed, and the roles of the shapes and aging process of MPs on PFAS biogeochemical processes and toxicity, especially on PFAS substitutes, are recommended for further investigation. This review provides a better understanding of the interactions and toxic effects of coexisting MPs and PFASs in aquatic environments.     

北京水源地鱼体全氟化合物的暴露水平及其健康风险

全氟化合物(PFASs)作为一类新型的有机污染物,因具有持久性、可长距离传输、生物蓄积性和生物毒性等POPs特性,近年来得到全世界的广泛关注。本文以北京市水源地(密云水库和官厅水库)为研究区域,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,分析测定了鱼样品中包括全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟丁酸(PFBA)、全氟丁烷磺酸(PFBS)等在内的12种PFASs的含量。利用同位素法确定了不同种类鱼的营养级关系,研究不同营养级中的PFASs浓度及生物放大效应,重点对全氟辛烷磺酸(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)的生态风险以及对人体的健康风险进行评价。结果表明:北京市水源地的鱼体中的PFASs存在不同程度的检出,其中,全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUdA)和全氟十二酸(PFDoA)的检出率均达到100%,PFASs总量浓度达1.70~14.32 ng·g~(-1) wet weight(w.w.),PFOS和长链全氟羧酸PFCAs是鱼体中的主要污染物。同位素鉴定水库鱼的营养级层次范围在2.11~4.10,且肉食性鱼类营养级大多高于杂食性鱼类,PFOS沿着食物链生物放大的过程与稳定碳氮同位素富集过程基本同步。此外,采用人均日摄入量法(average daily intake,ADI)评估得到PFOS与PFOA的风险值分别为1.16 ng·kg~(-1)·d~(-1)和0.31ng·kg~(-1)·d~(-1),整体低于人均每天可承受摄入量(tolerable daily intake,TDI),结果表明,北京水源地鱼体中PFOS和PFOA含量未达到对生态系统和人体健康具有风险的水平。     

加权基因共表达网络分析全氟和多氟烷基化合物对人间充质干细胞的毒性靶点

超过3 000种全氟多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)已被投入全球市场,大量新型替代品的环境效应与健康风险仍然未知,为PFASs的监管带来了极大的挑战。为揭示PFASs及新型替代品干扰的生物学过程和敏感靶基因,将人骨髓间充质干细胞(human bone mesenchymal stem cells, hBMSCs)暴露于氯代多氟醚基磺酸(chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonates, Cl-PFESAs)、全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate, PFOS)、全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonate, PFHxS)和全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA),利用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)方法比较细胞基因表达谱的变化。WGCNA使用拓扑重叠计算5 004个基因间的关联程度,并结合动态剪切树法将其划分为14个通过颜色区分的基因模块,除灰色模块外各模块内的基因高度相关。基因模块与细胞样本相关性分析发现,对照组细胞基因表达谱与Blue和Greenyellow模块正相关,PFOS暴露组与Blue模块显著负相关,Cl-PFESAs暴露组与Greenyellow模块显著负相关,表明PFASs暴露使细胞中Blue和Greenyellow模块基因表达模式发生较大变化。Blue和Greenyellow模块显著富集的生物学过程主要为胆固醇生物合成和骨髓白细胞分化负调控,提示免疫调控和脂质代谢可能是多种PFASs作用于hBMSCs的共同潜在靶点。根据模块基因共表达网络的连通性筛选枢纽基因,发现与脂质代谢相关的DHCR24、SQLE和EBP基因可能是PFASs影响脂质代谢的敏感作用靶基因。进一步利用hBMSCs体外模型研究PFASs的相关毒性作用和机制,有助于建立该类化学物毒性预测和筛选的生物标志物,为其安全性评价和监管提供科学依据和新方法。     

武汉地区水环境中全氟化合物污染水平及其分布特征

武汉作为中国氟化工行业的主要生产基地之一,其水环境中全氟及多氟类化合物(PFASs)污染情况对评估该地区水环境生态安全至关重要。采集了武汉城区10个污水处理厂进、出口污水和19个地表水样品,利用HPLC-ESI-MS/MS技术分析研究该区域水环境中PFASs污染水平及其分布特征。结果发现,武汉地区的污水和地表水样品中,PFASs污染均以短链同系物全氟丁酸(PFBA)和全氟丁基磺酸(PFBS)为主。污水处理厂进、出口污水中PFASs总浓度分别为11.8~12 700 ng·L~(-1)和19.1~9 970 ng·L~(-1)。在城区15个湖水样品中,PFASs总浓度为21.0~10 900 ng·L~(-1);在流经城区的4个江水样品中,PFASs总浓度为4.11~4.77 ng·L~(-1),比湖水样品中PFASs浓度水平低1~2个数量级。与污水中PFASs空间分布趋势一致,各湖泊水样中PFASs总体水平呈现汉口汉阳武昌的趋势,表明城市工业布局与人口密度程度直接影响城市PFASs污染空间分布。值得注意的是,与以往水环境中PFASs污染以全氟辛酸(PFOA)和全氟辛基磺酸(PFOS)为主不同,武汉地区水环境中PFASs污染以短链同系物为主,表明短链替代效应已经渐渐在中国化工领域出现,中国全氟行业在响应国际组织规范和建议的基础上做出了实质性进展。然而,对于短链PFASs的污染特征、迁移运输以及生态风险等科学问题,还需要更进一步的研究。     

全氟十二烷酸(PFDoA)慢性暴露干扰大鼠肝脏磷酸化蛋白质水平

全氟烷基类化合物(PFASs)是一类新型持久性有机污染物,因其独特的理化性质被广泛应用于工业和商业领域,对生物体具有一定的毒性作用。为探究全氟十二烷酸(PFDo A)致肝脏毒性作用机制,选择雄性大鼠为受试生物,采用2-DE蛋白质组学技术与Pro Q Diamond dye磷酸化蛋白染色结合的方法初步研究了不同剂量PFDo A暴露110 d后大鼠肝脏蛋白磷酸化水平的变化。结果表明,30个磷酸化蛋白表达水平在PFDo A处理后发生显著变化,其中,经过MALDI-TOF/TOF质谱分析,成功鉴定18个蛋白点。经过生物信息学分析,发现这些蛋白主要涉及糖脂代谢、氨基酸代谢、应激防御及电子传递等途径。以上结果有助于进一步从翻译后修饰水平了解PFDo A的肝脏毒性作用。     

纳米颗粒物对雄性生殖系统影响的研究进展

纳米颗粒物因其独特的性质(表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应),在化学、力学、电磁、光学以及生物医学等方面得到了广泛的应用。由于纳米颗粒物具有特殊的性质,使其更容易进入机体并对机体产生生物学效应,其对人体的潜在危害也已逐渐引起人们的关注。生殖健康作为健康的一个重要部分,关系着人类的繁衍与发展,因此纳米颗粒物对生殖系统的影响也逐渐引起人们的重视。本文主要总结了近几年来纳米颗粒物对雄性生殖系统影响的研究,为进一步的研究提供建议和帮助。     

全氟化合物同分异构体的环境行为及毒性效应研究进展

以全氟辛烷磺酸盐(PFOS)和全氟辛烷羧酸(PFOA)为代表的全氟化合物(PFASs)是一类新型持久性有机污染物,目前已经在全球自然环境、野生生物及人群中广泛检出,其环境与健康问题已引起人们的高度重视。传统的电氟化法生产工艺使PFASs产品存在碳链同分异构体。这些PFAS的同分异构体可能具有不同的环境行为和毒理效应。随着分析方法的逐渐成熟,目前,国外的学者已经在该研究领域进行了一些探索性的研究,并取得了一定的进展,而我国在该领域的研究相对较少。以PFOS和PFOA为例,在介绍了PFAS同分异构体的来源、命名和世界各地生产厂家的异构体组成等基本信息的基础上,还系统介绍了环境介质中PFAS同分异构体的分析方法、环境迁移转化差异及源分析研究;生物和人体的生物累积性及毒理学差异等;并对目前存在的问题进行了讨论,为今后PFAS同分异构体的环境问题研究提供相应的参考。