水中典型全氟化合物的吸附行为

以全氟辛烷磺酸/羧酸盐(PFOS/PFOA)为代表的全氟化合物(PFCs)以不同的污染水平广泛分布于全球范围的环境介质和生物体内,已经严重危害到人类健康.相对于大气环境的污染,水相中PFOS和PFOA的污染受到更多的关注.由于PFOS/PFOA较高的化学稳定性,传统的微生物降解及光降解等技术都无法有效去除水相中的PFOS/PFOA,这也给其控制技术的研发带来了一定程度的困难.因此,如何有效控制和去除PFCs的污染已经成为亟待解决的热点问题.吸附技术由于其低成本、高效率、易操作和可再生循环利用等特点,已经被证明是去除水相中PFOS/PFOA的有效方法.因此,本文结合本研究组前期的研究成果及其他研究组已有的报道,较全面地综述了近年来国内外针对PFOS/PFOA在不同吸附材料上的吸附行为的研究进展,包括自然沉积物和土壤对PFOS/PFOA的吸附-解吸行为及其影响因素,以及商业、人工制备吸附剂对PFOS/PFOA的吸附性能和机理,并对该领域的发展前景进行了展望.     

盐度影响全氟辛烷磺酸对海水青鳉(Oryzias melastigma)的毒性

全氟辛烷磺酸(PFOS)是广受关注的持久性有机污染物之一. PFOS广泛存在于河口和近海岸等复杂盐度区, 然而目前对不同盐度影响下的PFOS毒理行为研究较少. 本文以海水青鳉(Oryzias melastigma)鱼为模型, 比较不同盐度条件下, PFOS暴露对鱼卵孵化和发育的影响. 结果表明, PFOS在鱼卵内的蓄积量随着盐度升高而呈现上升的趋势. 在低盐度和高盐度下, PFOS暴露均提高鱼卵孵化率, 而低盐度下的两周孵化率比高盐度高. 进一步比较了3种盐度下(30‰,15‰和5‰)PFOS对鱼卵心脏发育相关基因表达影响的差异. PFOS对过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)的调节受盐度的影响, PPARa和PPARb的表达量在低盐度下相对高盐度下高. 盐度对PFOS调节环加氧酶(COX-2)和心脏相关蛋白(SMYD1)的作用效果与PPAR相似. 而盐度不影响PFOS对心脏发育特异性转录因子(GATA4和BMP4)和钠钾离子ATP酶(ATPase)的调节作用. 研究结果揭示了盐度是全氟类化合物毒性的一个影响因素, 有助于广盐度地区PFCs化合物的毒性评估.     

新型全氟及多氟聚醚羧酸识别、分布特征及毒理效应研究进展

随着全氟辛酸(PFOA)的管控,工业中开始使用结构中含有醚氧键的全氟及多氟聚醚羧酸(PFECA)作为加工助剂替代PFOA.近年来,得益于非靶向筛查和靶向分析技术的快速发展,不同环境介质和生物样品中已陆续检出多种PFECA,浓度呈升高趋势.已有研究发现,六氟环氧丙烷三聚体(HFPO-TA)、六氟环氧丙烷四聚体(HFPO-TeA)等PFECA表现出较PFOA更强的生物累积和毒性效应.相较于传统全氟及多氟烷基物质(PFAS), PFECA结构更为复杂,对环境和生物体的危害机制也可能存在差异.本文围绕PFECA的结构种类、污染水平和毒性效应,从非靶向识别、环境行为、生物及人群暴露水平、毒性效应和分子机制等多个方面对近年来的相关研究进行概述,探讨当前PFECA应用中存在的问题和潜在风险,对未来的研究方向和应用前景进行展望,旨在为PFAS替代品的环境污染及风险评估提供参考,为我国开展PFAS的管控和削减行动提供支撑.     

北京市售肉类食品中全氟化合物的污染水平研究

全氟化合物(PFCs)是一类氟化有机物, 具有疏水疏油的特性, 广泛应用于纺织、润滑剂、表面活性剂、食品包装、不粘锅涂层、电子产品、防火服、灭火泡沫等领域.
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人体中多溴联苯醚(PBDEs)和全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)研究进展

作为两大类新型持久性有机污染物(emerging chemicals), 多溴联苯醚(poly- brominated diphenyl ethers, PBDEs)和全氟辛烷磺酰基化合物(perfluorooctane sulfonate, PFOS)所造成的污染已经成为全球性的环境问题. 对其污染问题的研究是当前环境科学的热点之一. 本文对目前人体中PBDEs和PFOS研究的现状、进展以及存在的问题进行了总结, 为我国开展这两类环境污染物的研究提供参考.     

卵泡液中全氟及多氟化合物的非靶向筛查及其跨血-卵屏障传递

全氟及多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances, PFAS)是一类受到全球关注的重要污染物,除传统PFAS外,越来越多的新型PFAS得到广泛应用,然而对其环境存在、人体暴露及健康风险缺乏足够的研究.鉴定新型PFAS并阐述其环境与健康风险,成为PFAS研究的重要趋势.本研究基于高效液相色谱-高分辨率质谱技术非靶向筛查鉴定了卵泡液中的新型PFAS.通过对一级离子精确质量数、质量亏损、特征碎片离子、保留时间等信息进行定性确证,本研究在99名寻求辅助生殖技术治疗女性的卵泡液中,共筛查出2种新型氯取代全氟烷基醚磺酸(Cl-PFESAs)和7种氢取代全氟烷基羧酸(H-PFCAs),其中4:2 Cl-PFESAs和5:2 Cl-PFESA的检出率高于90%, HPFHpA、H-PFOA、H-PFNA和H-PFUdA的检出率高于50%.通过对同一人群配套的血液样本进行分析,确定了这些新型PFAS的跨血-卵屏障传递系数介于0.56～1.02,其中H-PFCAs的传递系数呈现随化合物的碳数增大而下降的趋势.本研究为进一步筛查新型未知PFAS及探索PFAS对女性生殖健...     

我国室内灰尘四溴双酚A及其类似物的污染特征及暴露评估

室内灰尘是人们暴露污染物的潜在来源之一.四溴双酚A(tetrabromobisphenol A, TBBPA)、四溴双酚S(tetrabromobisphenol S, TBBPS)和四氯双酚A(tetrachlorobisphenol A, TCBPA)作为阻燃剂被大量应用于日常用品.尤其是TBBPA,已被广泛使用并导致在多种环境介质及人体中检出.本研究检测了中国25个省和直辖市共计94个室内灰尘样品中TBBPA, TBBPS和TCBPA的含量, TBBPA为主要检出物质(对总浓度贡献率:≥88.3%),其浓度范围在未检出(nd)～1840 ng/g之间,平均值为43.3 ng/g.在我国华东地区采集的室内灰尘中, 3种目标化合物总浓度的平均值最高(178 ng/g),其范围为6.84～1850 ng/g.进一步评估了人体通过直接摄入、呼吸和皮肤接触室内灰尘引起的TBBPA, TBBPS和TCBPA的每日暴露量,发现直接摄入是暴露的主要途径.儿童通过直接摄入灰尘的∑3TBBPAs(TBBPA, TBBPS和TCBPA浓度的总和)日暴露量为3300 pg (kg bw)~(-1)d~(-1),是成人日暴露量(422 pg (kg bw)-1d-1)的7～8倍.本研究为进一步了解常用溴代阻燃剂TBBPA及其类似物在我国室内环境的污染状况以及如何针对这些污染采取管控措施提供了数据支持.     

金华市冬季大气颗粒物PM_(2.5)中多环芳烃的污染现状及健康风险评价

多环芳烃(PAHs)是大气细颗粒物PM_(2.5)中典型的有毒有害物质,具有"三致"效应.为了解金华市PM_(2.5)中PAHs的污染特征,明确关键污染源,于2013年12月~2014年1月采集了金华市冬季大气PM_(2.5)样品,采用GC-MS/MS方法分析了16种优控PAHs.结果显示,冬季PAHs的总质量浓度为62.75±27.87 ng m~(-3),浓度最高的4种PAHs分别为苯并(b)荧蒽(15.13%)芘(13.05%)荧蒽(12.47%)屈(10.62%),占SPAHs的50%以上.利用比值法开展的来源解析表明,燃煤排放以及交通尾气特别是汽油车的排放是金华市大气PAHs的主要污染源.终生致癌风险评价模型(ILCR)的评价结果显示,ILCR值介于10~(-6)~10~(-5),金华市大气PAHs存在较低的致癌风险.     

6∶2氟调磺酸在土壤中的有氧微生物转化

全(多)氟烷基化合物作为主要的活性成分被广泛地应用于水成膜泡沫灭火剂中.在消防演习中,大量的6:2氟调磺酸(6:2 FTSA)及其前体物被释放到土壤及地下水等环境中,然而关于6:2 FTSA在土壤中的归趋和转化的研究仍存在较大的空白.本研究利用室内微宇宙实验探究了6:2 FTSA在好氧土壤中的降解行为.实验进行到90 d时,6:2 FTSA在灭菌对照组和降解实验组中均具有较好的质量平衡结果,分别达到97.4%和76.8%. 6:2 FTSA在好氧土壤中的降解率较低, 90 d时仍有33%没有发生降解. 6:2 FTSA经一系列好氧降解转化,主要降解转化为短链的全氟戊烷羧酸(PFPeA)和全氟己烷羧酸(PFHxA),在另一次要的降解路径中则观察到5:3氟代饱和酸(5:3 acid)的生成.90 d时, PFPeA的生成产率占初始6:2 FTSA的摩尔百分比为20.4%, PFHxA为6.5%, 5:3 acid为9.5%,全氟丁烷羧酸(PFBA)为1.0%. 6:2 FTSA及其降解产物在土壤上的吸附能够降低其降解量.脱磺酸基步骤是6:2 FTSA在土壤中好氧降解的限速步骤.这些研究结果表明,进入到土壤环境中的6:2 FTSA可能是短链羧酸的一个潜在来源.     

二氧化碳减排技术研究

温室效应是涉及全球气候变化、生态环境以及经济发展等各个领域的重大问题.在<京都议定书>所约定的六种温室气体二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)中,CO2约占总量的64%,且其降解时间长,对温室效应"贡献"最大.因此,控制CO2的排放被认为是解决温室效应的关键措施.     

阴离子交换树脂对典型及新型全氟/多氟烷基酸的吸附去除

全氟/多氟烷基酸类物质(PFAAs)作为一类优良的表面活性剂被广泛应用于纺织、半导体和航天等多种商业和工业领域,造成了水体中PFAAs的严重污染.常规饮用水处理工艺如絮凝、高级氧化等不能有效去除PFAAs,而离子交换树脂仅能去除传统的长链PFAAs,对于短链替代物C4 PFAAs和全/多氟醚羧酸的去除效果仍然未知.因此,本研究选取不同链长和官能团的PFAAs,探究不同结构PFAAs的吸附动力学特征,以及树脂性质和水化学条件(溶液pH、共存污染物、无机盐离子)对阴离子交换树脂(AERs)吸附去除不同结构PFAAs的影响特征及关键控制因素.结果表明, PFAAs在大孔AERs(A860)上的吸附速率更快,而凝胶型高憎水性的聚苯乙烯基树脂(A600)对PFAAs的吸附容量和去除率更高. PFAAs链长及官能团的电负性对其吸附速率和去除率均有较大影响:相同碳链长度下,全氟磺酸(PFSAs)>全氟羧酸(PFCAs).对于含有相同官能团的PFAAs,短链PFAAs的吸附速率高于长链PFAAs.溶液pH对PFAAs在树脂上的吸附影响较小.短链PFAAs在AERs上的吸附主要受离子交换作用控制,...     

竞争双标记时间分辨荧光免疫分析法同时测定猪肉组织中氯霉素和莱克多巴胺研究

基于竞争双标记时间分辨荧光免疫分析技术, 建立了一种新的同时测定猪肉组织中氯霉素(CAP)和莱克多巴胺(RAC)的方法. 方法对CAP检出限和加标回收率分别为0.06 ng/g 和102%~121%(加标水平为0.1~5 ng/g CAP), 对RAC 检出限和加标回收率分别为0.25 ng/g 和69.8%~85.8%(加标水平为1~10 ng/g RAC). 对18 个猪肉样品的分析表明, 本研究所建立的竞争双标记时间分辨荧光免疫分析法的测定结果与ELISA 及GC-MS 法一致, 相关系数在0.92~0.98 之间.     

竞争双标记时间分辨荧光免疫分析法同时测定猪肉组织中氯霉素和莱克多巴胺研究

基于竞争双标记时间分辨荧光免疫分析技术,建立了一种新的同时测定猪肉组织中氯霉素(CAP)和莱克多巴胺(RAC)的方法.方法对CAP检出限和加标回收率分别为0.06ng/g和102%～121%(加标水平为0.1～5ng/gCAP),对RAC检出限和加标回收率分别为0.25ng/g和69.8%～85.8%(加标水平为1～10ng/gRAC).对18个猪肉样品的分析表明,本研究所建立的竞争双标记时间分辨荧光免疫分析法的测定结果与ELISA及GC-MS法一致,相关系数在0.92～0.98之间.     

全氟和多氟烷基物质与微生物相互作用的研究进展

近年来,全氟和多氟烷基物质(per-and polyfluoroalkyl substances, PFASs)污染已成为全球性环境问题. PFASs的生产和使用导致其通过多种途径进入并持久存在于环境中.一方面, PFASs会对环境中的微生物产生毒性效应,主要毒性机制包括:增加膜透性、引起氧化应激和诱导DNA损伤,从而使得对PFASs较为敏感的微生物活性降低甚至生长受到抑制.长期作用下, PFASs可以改变微生物群落的组成和结构,并且还有基于微生物的食物链传递风险.另一方面,微生物及其胞外分泌物所形成的生物被膜可以吸附环境中的PFASs,并利用自身分泌的胞外酶(如CSO₃^-键裂解酶、磷酸酯酶和聚氨酯酶),通过铁氨氧化、脱硫和水解等反应转化或降解PFASs.因此,本文系统阐述PFASs与环境微生物的相互作用,重点总结PFASs对细菌的细胞毒性;分析PFASs对环境(土壤、淡水、海洋)微生物群落组成、结构及生态系统物质循环的影响;深入讨论PFASs的微生物转化/降解途径;并结合存在的问题及挑战(如PFASs通过细菌进入食物链、PFASs对微生物群...     

全氟辛酸(PFOA)降解和矿化方法评述

全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)是环境中广泛存在的一类持久性有机污染物,具有生物蓄积和难降解的特征.PFOA的降解和矿化是当前环境技术研究的热点之一.本文针对不同的PFOA降解技术,以PFOA的矿化和无害化处理为目标,详细分析了不同技术的化学过程机制.在此基础上讨论各技术的影响因素,从降解效率、矿化能力(脱氟效率)、二次污染、能耗和成本等因素讨论了各技术的优势和局限.最后总结了PFOA降解的一般化学过程,讨论了当前研究的一些不足之处,并提出了PFOA降解技术的发展方向和趋势.     

室内空气中总挥发性有机化合物检测方法

室内空气中总挥发性有机化合物(TVOC)的热解吸直接进样气相色谱法,操作简便快速、灵敏度高、测定结果准确可靠,在实际检测中应用良好.文章详细叙述了热解吸直接进样气相色谱法对室内空气中的总挥发性有机化合物样品的分析过程,并对测试条件、准确度、注意事项等进行了讨论.     

全氟/多氟烷基化合物在全球海洋水体中的污染演变趋势研究进展

全氟/多氟烷基化合物(PFASs)的环境污染及危害愈来愈受到全球关注.目前,部分传统PFASs的生产使用受到限制或管控,一些新型PFASs替代品不断进入市场,使得PFASs的环境污染状况变得更为复杂.PFASs不仅在人口密集地区的陆地环境中高频检出,还在各大海洋甚至人迹罕见的两极地区普遍检出.海洋已经成为PFASs污染最重要的"汇"之一,并对全球生态环境以及两极地区产生重要的影响.关于海洋中PFASs污染的报道也日趋增多,本文旨在对近年来海洋PFASs污染的研究数据进行剖析,以期阐明PFASs在全球洋流尺度上的污染时空分布情况,为PFASs的环境风险评估和环境政策的制定提供科学依据.     

辽河口海域短链氯化石蜡污染特征及生物富集

短链氯化石蜡(SCCPs)是《斯德哥尔摩公约》拟增列的一类新型持久性有机污染物.本文研究了辽河口海域沉积物和生物样品中SCCPs的含量水平、组成模式、污染来源及生物/沉积物富集因子.结果表明,沉积物中∑SCCPs的浓度为64.9~1683.4 ng/g dw(均值为419.7),生物体中∑SCCPs浓度为1.55~11.9?g/g dw(均值为6.14);沉积物和生物体同系物碳链长度主要以碳10和碳11为主,两者相对含量之和分别为69.5%和84.0%,氯原子数主要以Cl5,Cl6和Cl7为主,三者相对含量之和分别为84.5%和90.8%;辽河口SCCPs主要污染来源为CP-42和CP-52产品的生产及使用,而河流输入是SCCPs主要来源途径之一;∑SCCPs的BSAF平均值为2.34,该值大于1表明软体类动物对SCCPs具有明显的生物富集性;BSAF值与氯原子数呈显著性负相关(P0.05),表明底栖类动物与鱼类的富集行为受理化性质和摄食途径影响差异较大.     

卧龙自然保护区土壤中有机氯农药的浓度水平及来源分析

为了研究有机氯农药(OCPs)的分布趋势、组成特征和来源, 采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)分析了四川卧龙自然保护区2005年春秋两季山地土壤中OCPs的浓度. 结果显示, 卧龙地区土壤中OCPs浓度在10^-2~10^-1 ng/g数量级, 属于清洁背景水平. 同时, 土壤中OCPs的含量具有春季高、秋季低的特点, 这和冬季蓄积在降雪中的OCPs在春季随融雪和温度上升而释放有关. 而夏季的高温辐射使土壤中的部分OCPs又重新挥发进入大气, 夏季土壤中微生物作用活跃加速了OCPs的降解, 这也是造成了OCPs季节变化的原因. 高山草甸和林线下土壤样品季节变化幅度的不同与OCPs的物化性质及植被覆盖率密切相关. 高山草甸土壤中OCPs的浓度随海拔上升而增高, 大气湿沉降清除效率沿海拔梯度的增加是形成这种“冷凝结现象”的重要因素. 春秋两季土壤中的OCPs组成特征与大气相关样品较为一致, 而与典型污染土壤不同, 这说明卧龙地区土壤中OCPs主要来自大气传输.     

南极大气中磷化氢的首次监测

普遍认为远离人类活动区的地球大气中, 夜间磷化氢(PH₃)浓度小于几个ng/m³, 白天日照下更低(pg/m3级). 南极米洛半岛地区大气中PH3的浓度进行了检测, 2006年1~2月晴天上午10︰00大气中未检测到PH₃; 而在多云与小雪的天气条件下, 大气中几乎都检测到PH₃, 平均浓度约为(75.3±28.8) ng/m³ (n = 5); 光强较弱的夜间22︰00, 几乎所有气体样品也都检测到了PH₃, 平均浓度约为(87.2±70.9) ng/m³ (n = 11). 1月份夜间22︰00大气中PH3浓度普遍高于上午10︰00, 2月份二者浓度较接近; 且夜间22︰00大气中PH₃的浓度随气温的下降呈明显下降趋势, 表明大气中PH3浓度受光照强度与气温的影响. 在极昼、强紫外辐射的南极夏季, 测定结果比当前认为洁净的地球大气中存在极低浓度的PH₃要高1~2个数量级, 这是一个非常奇异的现象. 探讨性分析结果表明: 高洁净度的、干燥的、低温的南极环境可能延长了PH₃的寿命, 并造成大气中PH₃的累积; 在这种极端环境下可能存在产生PH3的新途径和大气化学过程; 另外, 还可能与局地源的排放有关.