全氟化合物在水環(huán)境多介質(zhì)中的分布及生物富集.pdf

1、本文利用現(xiàn)場調(diào)查與實(shí)驗(yàn)室研究相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究了全（多）氟化合物(per-(poly-)fluorinated chemicals，PFCs)在典型水環(huán)境（沈陽、天津）多介質(zhì)中的分布、分配行為以及生物富集效應(yīng)，探討了PFCs在沉積物/水相間的分配系數(shù)(KD值)的影響因素，研究了溶解性有機(jī)質(zhì)(dissolved organic matter, DOM)以及生物擾動存在時，對生物體富集PFCs的影響。主要的研究結(jié)果包括：
　　

2、1．調(diào)查了我國東北渾河流域、沈陽市區(qū)的地表水和主要污水處理廠的進(jìn)出水中的PFCs濃度水平和分布。結(jié)果表明全氟辛烷羧酸(PFOA)和全氟已烷羧酸(PFHxA)是地表水中最主要的PFCs，全氟辛烷磺酸(PFOS)和長鏈的全氟取代烷基酸(PFCAs，＞C8)檢出率及濃度都較低。評估了渾河不同斷面PFCs的質(zhì)量流量，結(jié)果表明，城市對渾河中PFCs的貢獻(xiàn)較大，而且貢獻(xiàn)率與城市人口及經(jīng)濟(jì)總量有關(guān)，沈陽市的貢獻(xiàn)大于撫順市。分析了PFOA和PFOS沿市

3、內(nèi)運(yùn)河、排污河濃度變化情況，分析表明污水處理廠和下游工業(yè)排放是其可能的來源，且這兩種物質(zhì)的來源也存在著差異。沈陽市區(qū)內(nèi)PFCs在不同水體中濃度排序?yàn)椋何鬯幚韽S＞排污河＞運(yùn)河＞湖泊＞渾河。
　　 2．調(diào)查了PFCs在天津海河和大沽排污河內(nèi)水相和沉積物相中的空間分布。海河中多數(shù)種類PFCs的濃度水平要低于大沽排污河中的水平；而沉積物中的濃度則相反，是因?yàn)榇蠊梁拥那逵俟ぷ?。短鏈的PFCAs(≤C8)易存在于水相，而長鏈PFCAs(＞

4、C8)、PFOS和8:2不飽和氟調(diào)酸(8:2FTUCA)則更易于被沉積物吸附。PFOA是海河水體中最主要的PFCs，且下游地區(qū)濃度較高。而大沽排污河中段較高濃度的PFOA和PFOS則與污水處理廠出水的排入有關(guān)。沉積物/水間的分配系數(shù)Kp值與有機(jī)質(zhì)含量的相關(guān)性不顯著，表明沉積物特性和水相的理化性質(zhì)共同決定PFCs在兩相間的分配行為。首次報道了8:2FTUCA的KD值，海河下游的PFOS和8:2FTUCA的logKOC值要高于上游，而短鏈的

5、PFCAs和全氟壬烷羧酸(PFNA)則相反。logKOC值隨PFCA碳鏈長度的增加而增大。PFOS的KOC值要大于相同鏈長的PFCA(PFNA)0.8log單元，8:2FTUCA的KOC值比相同鏈長的全氟癸烷羧酸(PFDA)小0.2log單元。
　　 3．首次系統(tǒng)地研究了PFCs（特別是一些降解前體物及中間產(chǎn)物）在濕地自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的水、沉積物和生物樣品體內(nèi)不同組織的分布。結(jié)果表明，天津大黃堡濕地水相中PFCs以PFOA和PFOS

6、為主，短鏈PFCAs濃度和所占比例均較高，沉積物中是以PFOA和PFOS為主，但是濃度較低。所有生物各組織內(nèi)的PFCs都是以PFOS為主，長鏈PFCAs含量也較高，PFCs有一定沿食物鏈傳遞的能力。除PFHxA外，不同PFCs的生物富集因子(BAF)值隨著碳鏈的增加而增加，相同碳鏈的全氟烷基磺酸(Perfluoroalkane sulfonates，PFSAs)的BAF值高于PFCAs。BAF值的排序分別為PFOS＞PFNA＞PFOA。

7、本研究第一次報道了8:2FTUCA的BAF值，表明這類物質(zhì)也較易被分配到水生生物體內(nèi)。全氟十一烷羧酸(PFUnA)和全氟十二烷羧酸(PFDoA)的檢出率很高，前體物及降解的中間產(chǎn)物的濃度普遍較低。本文還分析PFCs在生物體內(nèi)各組織之間的分配，可知，除了6:2FTUCA和8:2FTUCA外，其他PFCs都傾向于分配到生物的內(nèi)臟和肝臟部分，PFOS比相同鏈長的PFNA更容易分配到肝臟中。PFCs在生物體內(nèi)各組織間的分配的優(yōu)先順序如下：肝臟＞

8、內(nèi)臟＞卵＞肌肉。初步比較了直鏈PFOS(L-PFOS)和支鏈PFOS在不同組織間的分配，除了鰱魚外，其他類生物內(nèi)臟部分的L-PFOS的比例都高于肌肉部分，而肝臟最容易富集L-PFOS:青蛙卵中L-PFOS占總PFOS比例低于肝臟中的比例。
　　 4．首次探討了DOM對PFCs在不同吸附劑上的吸附影響。DOM促進(jìn)PFCs在土壤和沉積物兩種吸附劑上的吸附，而且隨著DOM加入量的提高，吸附促進(jìn)作用增強(qiáng)。但是不同的DOM提取液所造成的吸

9、附促進(jìn)效果不一樣，主要由溶液相殘留DOM與顆粒物相吸附的DOM作用相對大小決定的。DOM對PFCAs和PFSAs的吸附促進(jìn)作用隨碳鏈的增加而加強(qiáng)，表明DOM的存在更容易促進(jìn)長鏈PFCs向沉積物相分配。
　　 5．首次利用室內(nèi)微宇宙，探討了不同習(xí)性生物對PFCs的富集。泥鰍富集的能力要強(qiáng)于錦鯉。對于不同的PFCs，隨著鏈長的增加生物富集效果會更強(qiáng)，而且PFOS的富集能力大于PFNA。首次探討了DOM和生物擾動對不同生物（錦鯉和泥鰍