新型全氟及多氟膦酸类化合物在白洋淀多介质分布研究

Perfluorinated phosphonic acids and polyfluorinated phosphate esters are surfactants in oil- and water-repellent coatings for food paper. It is reported that they could be detected in microwave popcorn and McDonald's food bags. These compounds could migrate from food paper to food and then enter human body. Canadian researchers have detected target compounds in Canada environemnt and some of human serum. They have demonstrated substituted polyfluoroalkyl phosphate esters could degrade to perfluorinated carboxylic acids in rat experiment and during waste water treatment. There is little data on the level and distribution of these compounds in the environment of China since few Chinese researchers pay attention to it. The study will analyze the contaminant level and distribution pattern of perfluoroalkylsulfonates, perfluoroalkylcarboxylic acid, perfluoroalkylphosphonic acids, perfluoroalkyl phosphinates and polyfluorinated phosphate esters in surface water, sediment and fish muscle, liver and blood from Baiyangdian Lake, study the bioconcentration factor of these compounds and sediment–water partition coefficient and then expect the environemntal behavior, transport and fate of these compounds.

全氟烷基膦酸盐及多氟烷基磷酸酯常作为表面活性剂用在食品包装材料中。爆米花及麦当劳等快餐包装纸中均检出多种多氟烷基膦酸酯类化合物。研究表明，此类物质可通过与食物接触进入食物中，进而可进入人体，对人体产生健康风险。加拿大研究者发现在加拿大的环境介质以及部分人血液中可检出此类物质，并证明多氟磷酸酯可在动物体及污水处理厂的底泥中降解为全氟烷基羧酸。我国研究者对此类物质关注较少，我国环境介质中此类物质污染水平及分布特征等均未见报道。本研究将以白洋淀作为研究区域，分析水、沉积物、鱼肌肉、肝脏以及鱼血液样品中全氟烷基磺酸、全氟烷基羧酸、全氟烷基膦酸、全氟烷基次膦酸以及多氟烷基磷酸酯等化合物污染水平、分布特征。研究目标化合物生物富集因子及水-底泥分配系数及影响因素，预测目标化合物的迁移转化规律。

全氟及多氟烷基化合物（poly- and perfluoroalkyl substances，PFASs）是一类被氟化的有机化合物，由于具有疏水疏油及降低表面张力的性质，被广泛用于工业生产和生活中。全氟烷基化合物性质稳定，难以降解，造成其在全球范围的广泛检出。为了解PFASs在我国雄安新区重要水源白洋淀多介质环境中的污染特征，本课题建立了水质样品多种目标化合物同时提取的方法以及仪器分析方法，分析了表层水样、沉积物及水生生物中PFASs污染特征,研究了目标化合物在生物体中的富集能力。本研究为预测该类化合物在环境中的迁移转化规律提供支撑,为安全合理的利用环境介质提供指导。.研究结果表明白洋淀表层水中PFASs的污染在1193-3462ng/L之间，以全氟己基磺酸（PFHxS）和全氟辛酸（PFOA）为主要的污染物，占总量的88%以上。丰水期表层水中PFASs的总浓度水平明显高于枯水期，高浓度的点均位于白洋淀的中南部。在沉积物中，PFASs的浓度在1.97-13.3ng/g之间。PFHxS是白洋淀北部的主要检出化合物，而PFOA是白洋淀南部的主要化合物。与2008年相比，PFASs污染程度增加了近10倍。粒径分布对PFASs分布有一定影响。LogKoc值表明PFOS比PFOA更易吸附在沉积物中。PFASs在白洋淀沉积物中的浓度水处于中等污染水平。白洋淀鱼肌肉组织PFASs浓度在5~28ng/之间，PFOS和PFHxS是主要检出的PFASs。肉食性鱼类中的PFASs污染程度高于杂食性鱼类。同种鱼的不同组织中PFASs的浓度按如下顺序排列：肝脏＞胃＞鳃＞肌肉，肝脏是主要的富集器官，且不同鱼组织中主要化合物不同。PFOS具有潜在生物富集效应，PFDA在黑鱼和草鱼中有生物富集效应，PFUnDA生物富集效应明显。鱼类肌肉中的PFOS和PFOA含量未达到对人类健康造成风险的水平。