PFOS及其三种替代品对蚯蚓的毒性效应及比较

本研究从氧化应激、生殖毒性和发育毒性3个方面研究了PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS以相同浓度(0.2mg/kg)暴露28d后对赤子爱胜蚓的毒性效应.结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHx S和PFBS均诱导ROS含量上升,并导致脂质过氧化和DNA损伤.此外,PFOS及其3种替代品还诱导与氧化应激、生殖和生长发育相关的基因异常表达,从而在基因水平上诱导氧化应激并引发生殖毒性和发育毒性.综合生物标志物响应(IBR)指数结果表明,PFOS、6:2FTSA、PFHxS和PFBS的IBR数值分别为36.4, 22.2, 34.1, 24.3.4种物质对蚯蚓的综合毒性大小依次为:PFOS>PFHxS>PFBS>6:2FTSA,表明3种替代品的综合毒性低于PFOS.本研究结果为6:2FTSA、PFHxS和PFBS作为PFOS替代品的安全性评价提供了依据.

我国PFOS/PFOSF环境管理现状及其废物污染防治对策研究

全氟辛基磺酸及其盐类(PFOS)和全氟辛基磺酰氟(PFOSF)是典型新污染物,在环境中具有极强的持久性,并且具有生物蓄积性、高毒性和长距离迁移等特性。文章对我国PFOS/PFOSF环境管理现有法规政策、部门规章、标准体系等制度进行了系统梳理,指出了我国PFOS/PFOSF废物存在底数不清、标准体系不健全、制度不完善、处置示范滞后等监管短板。针对上述监管短板,文章提出了我国PFOS/PFOSF废物的污染防治建议,包括识别PFOS/PFOSF废物,建立PFOS/PFOSF废物清单;完善标准体系,提升PFOS/PFOSF废物监管能力;完善危险废物管理体系,精准管控PFOS/PFOSF废物;加快技术应用示范,推进PFOS/PFOSF废物无害化处置。以期为我国PFOS/PFOSF废物的有效监管提供一定的技术支撑,为推进我国新污染物治理提供技术参考。

固定化菌藻填料强化人工湿地去除营养盐和PFOS效果研究

针对全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane Sulfonate, PFOS)污染现状,开展3种人工湿地去除复合污染水体中营养盐和全氟辛烷磺酸的效果研究。选取普通垂直流人工湿地(Constructed Wetlands, CW)、固定化菌人工湿地(Immobilized Bacteria Constructed Wetlands, IB-CW)和固定化菌藻填料人工湿地(Immobilized Bacteria Algal Constructed Wetlands, IBA-CW)为研究对象,通过露天试验研究3种湿地在不同质量浓度PFOS下对水体中污染物的去除效果。结果显示,3种湿地对水体中的营养盐和PFOS均具有较好的去除能力,且PFOS对各营养盐的去除具有一定的影响。高质量浓度(100μg/L)PFOS抑制风车草生长,CW植物PFOS质量比达到试验最高值,为(100.56±3.28)μg/g, IB-CW和IBA-CW风车草的总生物量分别比CW增加了10.73%和18.52%。低质量浓度(1μg/L)PFOS促进风车草的生长,IBA-CW风车草总生物量达到了试验最高值,与未加PFOS的处理组相比,生物量增长了16.05%。在高质量浓度PFOS胁迫下,3种人工湿地化学需氧量(Cemical Oxygen Demand, COD)、NH3-N、总氮(Total Nitrogen, TN)和总磷(Total Phosphorus, TP)的去除效果均有所降低。其中,与对照组(无PFOS)相比,IBA-CW对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别降低了(4.23±0.21)百分点、(10.50±0.45)百分点、(13.33±0.51)百分点和(6.87±0.25)百分点,比其他两种湿地降幅小。3种人工湿地均可以有效去除废水中的PFOS,IBA-CW对PFOS的去除率优于CW和IB-CW。3种人工湿地中填料吸附占比均大于植物占比,IBA-CW中填料贡献率比CW高12.90百分点,比IB-CW高5.51百分点。

磁性双壁碳纳米管(m-DWCNTs)对水中全氟辛烷磺酸(PFOS)的吸附

本文以双壁碳纳米管(double-walled carbon nanotubes,DWCNTs)为基础材料,通过化学沉淀法制备了磁性双壁碳纳米管(magnetic double-walled carbon nanotubes,m-DWCNTs),研究了pH和吸附剂投加量对全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)的吸附影响.采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和VSM对吸附前后的m-DWCNTs进行了观察,并进行了吸附动力学模型和等温线模型拟合.结果表明,磁化后的双壁碳纳米管包覆了铁的氧化物,出现了Fe3O4的特征衍射峰,具有超顺磁性,饱和磁化强度为66.07 emu·g^(-1).m-DWCNTs对PFOS的吸附更符合准二级动力学方程(R 2>0.95)和Langmuir等温吸附模型(R 2>0.95).随着m-DWCNTs投加量的增加,吸附量逐渐降低,去除率逐渐升高.吸附量随着pH值的增加而逐渐降低,其主要原因有可能是mDWCNTs对PFOS的吸附产生了静电作用.本研究结果为后续纳米材料处理水中的PFOS提供了借鉴和参考.

PFOS及其新型替代物OBS的生态毒理研究进展

全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulphonate,PFOS)属于全氟及多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs),是持久性有机污染物的一种,已经被各国禁用。作为PFOS的替代品,全氟壬烯基苯磺酸钠(sodium p-perfluorinated noneoxybenzen sulfonate,OBS)已经在中国被广泛生产使用,并已在环境和人体中检出。本文对已有的PFOS及OBS的研究进行综述,总结了它们的环境行为、人群暴露、毒性效应,建议虽然OBS的生物蓄积性弱于PFOS,但OBS的生物毒性依然值得关注。本文还对该综述存在的局限性进行了讨论并对今后的研究方向做了展望。

HBP介导的O-GlcNAc修饰在PFOS暴露致斑马鱼胚胎发育异常中的作用

目的通过构建全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)斑马鱼染毒模型,探讨PFOS暴露对胚胎发育的影响及可能机制。方法基于人群内暴露浓度设置PFOS暴露浓度梯度(0、0.02、0.2、2和20μmol/L),对斑马鱼胚胎染毒至120 hpf受精后小时(hourspost-fertilization,hpf),检测斑马鱼胚胎的孵化率、畸形率、死亡率、心率及运动分析等基础指标;采用非靶向代谢组学技术分析PFOS暴露后斑马鱼胚胎整体代谢水平的变化,并结合实时荧光定量(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)观察差异代谢酶及蛋白表达水平。结果暴露于20μmol/L的PFOS导致斑马鱼胚胎畸形率升高(P<0.05)、心率升高(P<0.05)、行为分析异常(P<0.05);代谢组学结果发现20μmol/L PFOS暴露组斑马鱼胚胎中葡萄糖-6-磷酸(Glu-6-P)、乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)和N-乙酰氨基葡萄糖-6-磷酸(GlcNAc-6-P)水平显著升高(P<0.05),提示己糖胺生物合成途径(hexosamine-biosynthesis pathway,HBP)被过度激活;RT-qPCR结果显示20μmol/L PFOS组HBP关键代谢酶slc2a1b、hk1、gfat1基因表达水平显著上调(P<0.05);Western blot结果显示斑马鱼胚胎整体O-连接-N-乙酰葡萄糖胺糖基化(O-GlcNAc)水平在20μM PFOS暴露组与对照组之间存在差异。结论PFOS暴露可能通过干扰HBP途径,介导O-GlcNAc修饰水平改变导致斑马鱼胚胎发育畸形率升高及运动行为学异常,提示PFOS具有胚胎发育毒性。

多级人工湿地对复合污染水体中营养盐和PFOS的去除

选取表面流人工湿地和垂直潜流人工湿地为研究对象,通过露天实验研究了不同湿地类型对复合污染水体中营养盐和PFOS的去除效果.结果表明,3种湿地对复合污染水体中营养盐和PFOS均具有较好的去除能力,且不同湿地类型对各污染物的去除效果有所差异.高浓度(100μg·L^(−1))PFOS抑制风车草生长,SFCW植物PFOS含量达到的实验最高值,为(181.93±8.28)μg·g^(−1);低浓度(1μg·L^(−1))PFOS促进了风车草的生长,VFCW2植物总生物量达到的实验最高值,为(1130.33±36.98)g;VFCW2对营养盐和PFOS的去除表现最优,在高浓度(100μg·L^(−1))PFOS下,PFOS去除率仍然可达95.87%-99.86%;低浓度(1μg·L^(−1))PFOS强化了VFCW1和VFCW2对NH_(3)-N的去除,去除率分别为60%-65%和68%-72%.PFOS的去除主要取决于人工湿地的土壤吸附和植物吸收,SFCW、VFCW1和VFCW2土壤PFOS吸附占比分别为(50.86±1.23)%-(56.32±2.35)%、(62.13±2.23)%-(75.28±3.01)%和(64.71±3.56)%-(76.96±1.98)%,均高于植物PFOS吸收占比(7.51±0.66)%-(35.84±2.36)%.

典型PFOA和PFOS替代品对水生生物的毒性效应研究进展

由于全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)具有环境持久性和生物毒性已被限制或禁止生产使用,其替代品开始大量的生产和应用。PFOA和PFOS替代品已在全球多种环境介质中检出,尤其是在水环境中。PFOA和PFOS替代品在水环境中的残留不仅会造成水体污染,还可能对水生生物产生毒性作用,危害水生生态安全,因此受到人们的广泛关注。本文对典型PFOA和PFOS替代品在水环境中的分布状况和水生生物中的积累情况进行了归纳总结,并重点讨论了其对水生生物的毒性效应,以期为PFOA和PFOS替代品的生态风险评估提供参考。

血清代谢组学研究长期低剂量PFOS暴露对大鼠的毒性效应

全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)是一种具有高生物蓄积性的持久性有机污染物,其环境暴露与多种不良健康效应有关。然而,慢性低剂量PFOS暴露对机体代谢网络的影响目前尚不清楚。本研究将大鼠暴露于0.015、0.15、1.5 mg·kg^(-1)的PFOS 2个月后,采用超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS)分析其血清代谢组,并比较暴露组与对照组的代谢谱差异,筛选差异代谢物及相关代谢通路。结果显示,暴露后大鼠血清中的PFOS含量随暴露剂量的增大显著上升,说明PFOS可在大鼠体内蓄积。此外,在各暴露组中共筛选出9种共同差异代谢物,其中5种代谢物在PFOS暴露后含量降低,4种代谢物水平上升。这些差异代谢物主要涉及脂质代谢和嘌呤代谢等代谢途径。所有单一代谢物的ROC曲线下面积(AUC)均>0.8,7种以上(含7种)代谢物组合时的AUC为1,表明这些代谢标志物对于PFOS暴露具有较高的判别能力。本研究结果可为环境低剂量PFOS暴露的健康风险评估及毒性机制解析提供一定的参考依据。

PFOA和PFOS在饮用水处理及输配过程中的现状及技术研究

饮用水安全与人们的生活密切相关,全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)作为具有很高水溶性的持久性污染物,常在饮用水和人类血液样本中被检测到。本文介绍了国内外PFOA、PFOS在水中的现状、各类饮用水处理工艺对PFOA、PFOS的去除效果,以及在饮用水输配过程中PFOA、PFOS的迁移行为。

低剂量PFOS暴露干扰睾丸类固醇激素合成的分子机制研究

利用蛋白质组学技术分析了0.015,0.15,1.5mg/kg的PFOS暴露2个月后,大鼠睾丸蛋白质组的差异表达谱.结果显示,PFOS暴露后大鼠血清中孕酮和睾酮的水平均显著上升,并且睾丸组织中56种蛋白质的表达水平发生了显著改变.其中,有10种差异表达蛋白与脂肪酸代谢及睾丸类固醇激素合成密切相关(9种蛋白表达上调,1种表达下调).大部分脂肪酸代谢相关蛋白与睾丸类固醇激素合成相关蛋白在统计学和生物学上均具有显著的相关性.低剂量PFOS暴露可通过加速睾丸中的脂肪酸代谢及类固醇激素合成进程,促进孕酮和睾酮等类固醇激素的合成与分泌,提示普通环境PFOS暴露的男性生殖健康风险.

全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)的污染现状与研究趋势

全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS,perfluorooctane sulfonate)所造成的污染已经逐渐成为全球性环境问题,发达国家非常重视PFOS等全氟化合物的研究,已经成为持久性有机污染物研究的又一个热点。本文对目前PFOS研究的现状、进展,以及存在的问题做了简要回顾,并且对今后研究重点做了预测,希望对PFOS研究者提供参考。

我国削减并逐步替代全氟辛烷磺酸盐(PFOS)的策略与建议

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)具有低表面张力、良好的热稳定性和化学稳定性等特性,作为含氟表面活性剂被广泛应用于卫生、消防与电镀等工业领域。但是,PFOS具有高持久稳定性,会在环境、人体与动物组织中富集,因此2009年《斯德哥尔摩公约》将PFOS列为新增POPs受控物质。目前,我国还在生产和使用PFOS,如何对其进行有效控制,削减并逐渐替代PFOS及其衍生物,是我国面临的巨大挑战。在介绍了PFOS的生产与应用现状基础上,结合其替代技术,提出了削减和逐步替代PFOS的策略。

PFOS受控的公约进展及中国消防行业使用PFOS情况

介绍《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》受控物名单增列PFOS的基本情况,特别是针对消防行业使用PFOS的控制措施,以及中国相关部门针对PFOS受控状况开展的相关研究及应对策略。介绍中国消防行业针对PFOS受控所展开的相关基础性研究,分析中国含PFOS泡沫灭火剂的生产及库存情况、应用情况以及替代品/替代技术研究情况,以此为基础提出初步战略对策。

油茶籽壳炭微球及其改性物对水中全氟辛烷磺酸盐(PFOS)的吸附

基于废弃油茶籽壳制备了4种炭材料,并应用于对水中全氟辛烷磺酸盐(PFOS)的吸附性能研究.以油茶籽壳生物质为碳源,首先通过水热碳化法制备了胶质炭微球并进一步对炭微球分别进行了退火、KOH浸渍扩孔和KOH研磨扩孔改性,然后将所制备的4种炭材料应用于水中PFOS的吸附去除,并对其吸附机理进行了探讨.吸附动力学结果表明,4种炭材料对PFOS吸附均符合拟二级动力学模型(R2≥0.994),吸附平衡时间分别为2 h、1 h、6 h和2 h.溶液p H值对KOH研磨炭材料的吸附性能影响较小,而对其它3种材料影响较大,4种炭材料对PFOS吸附的最佳p H值分别为2—3、3、2、2—10.4种炭材料对PFOS的吸附均符合Langmuir吸附模型(R2≥0.988),最大吸附量分别为14.4、17.8、223.7、3658.9 mg·g-1.4种炭材料对PFOS的吸附均倾向于单分子层的化学吸附过程,材料的比表面积为影响吸附量的最主要因素,其对PFOS的吸附主要依赖静电作用和疏水作用.

沈阳市降雪中PFOS和PFOA污染现状调查

通过调查降雪中PFOS和PFOA的浓度,阐明了沈阳市大气中PFOS和PFOA的污染状况和污染规律.2006-02-06采集沈阳市区和郊区共计36个采样点的降雪样品,2006-02-25在其中5个采样点再次采集降雪样品.固相萃取融雪水中的PFOS和PFOA,利用LC-MS-SIM法测定样品中PFOS和PFOA浓度.全部样品中均检出PFOS和PFOA.2006-02-06降雪中PFOS和PFOA的浓度几何平均值分别为2.0 ng·L^-1（范围：0.4-46.2 ng·L^-1）和3.6 ng·L^-1（范围：1.6-22.4 ng·L^-1）,95%置信区间分别为1.5-2.8 ng·L^-1和3.1-4.2 ng·L^-1.PFOS和PFOA的最高浓度同时出现在郊区采样点朱尔屯,市中心区2种物质的浓度呈显著正相关.2006-02-25的5个采样点降雪中PFOS和PFOA的浓度几何平均值均为2.2 ng·L^-1.2次降雪中PFOS浓度差异不显著,2006-02-25降雪中PFOA浓度高于2006-02-06.结果表明,沈阳市区和郊区降雪中广泛存在PFOS和PFOA污染,局部区域可能存在共同的PFOS和PFOA污染来源;沈阳地区有较稳定的PFOS来源持续向大气中输送该类物质;PFOS和PFOA的环境行为可能不同.

我国环境中PFOS的预测无效应浓度

采用全氟辛烷磺酸(PFOS)对我国生物物种的生态毒性数据,根据欧盟现有化学物质风险评价技术指导文件,对不同环境介质中PFOS的预测无效应浓度(PNEC)进行了推导.我国水体、沉积物及土壤中PFOS的PNEC值分别为1μg/L,2.7μg/kg(湿重),1μg/kg(湿重).该数值为我国PFOS的生态环境风险评价提供科学依据.

PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼的生态毒理效应

全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane sulfonate,PFOS)是一种广泛存在于水生生态系统的新型持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs),其对鱼类健康的影响以及水生生态系统安全的潜在威胁是当前人们高度关注的水环境问题。为探究PFOS对斑马鱼(Danio rerio)胚胎及仔鱼的生态毒理效应,研究了不同浓度(0,0.1,1,10 mg/L)PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、仔鱼畸形率与死亡率、仔鱼心率、仔鱼运动行为以及生长的影响。结果表明:PFOS暴露对斑马鱼胚胎孵化率、孵出仔鱼死亡率与畸形率的影响显著(P﹤0.05),10 mg/L PFOS暴露导致胚胎孵化率下降,孵化延迟,仔鱼死亡率与畸形率升高;PFOS暴露4 dpf(day post-fertilization,dpf)或8 dpf对斑马鱼仔鱼心率影响显著(P﹤0.05),心率随PFOS暴露浓度升高而增加;PFOS暴露6 dpf或9 dpf对斑马鱼仔鱼的运动行为影响显著(P﹤0.05),10 mg/L PFOS暴露6 dpf导致运动斑马鱼仔鱼比例和仔鱼最大持续运动距离增加(P﹤0.05),PFOS暴露9 dpf,单位时间内仔鱼的运动距离、停顿频率、平均每次运动距离随PFOS暴露浓度升高而减少(P﹤0.05),最大持续运动距离随PFOS暴露浓度升高而增加(P﹤0.05),呈剂量依赖的毒理学效应;PFOS暴露导致斑马鱼仔鱼体长和吻宽下降(P﹤0.05)或有下降的趋势,并对吻宽/体长、吻宽/头长影响显著(P﹤0.05)。以上研究结果提示:PFOS对斑马鱼胚胎及仔鱼具有显著的发育与行为毒性,仔鱼心率、运动行为、吻宽/体长以及吻宽/头长等是评估水体PFOS污染敏感而有效的生物标志物。

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)及其替代品对两栖类胚胎的发育毒性

用非洲爪蟾胚胎致畸实验和黑斑蛙胚胎发育毒性实验,比较研究了PFOS及其4种替代品对两栖动物胚胎的发育毒性。结果发现,用调聚法合成的织物三防整理剂和50%的全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂同PFOS一样对非洲爪蟾胚胎有明显毒性,且织物三防整理剂和表面活性剂的毒性强于PFOS;电解氟化法合成的C4织物及C6织物三防整理剂(以下简称C4及C6织物三防整理剂)对非洲爪蟾胚胎没有明显毒性。与非洲爪蟾不同,PFOS和4种替代品对黑斑蛙胚胎没有明显毒性。结果显示,从生物安全性的角度分析,C4和C6织物三防整理剂可作为PFOS的替代品使用,而织物三防整理剂和表面活性剂的毒性比PFOS大,作为PFOS替代品使用需要慎重考虑。

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)及其替代品对两栖类蝌蚪的急性毒性

PFOS及其4种替代品对两栖动物非洲爪蟾和黑斑蛙蝌蚪的急性毒性结果为:用调聚法合成的织物三防整理剂对非洲爪蟾蝌蚪和黑斑蛙蝌蚪的96h-LC50分别为8和21mg·L-1,而PFOS对两种蝌蚪的96h-LC50分别为92和81mg·L-1。此实验结果说明织物三防整理剂的急性毒性高于PFOS。用电解氟化法合成的C4、C6织物三防整理剂和50%的全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂浓度在100mg·L-1时,对两种蝌蚪都没有毒性。这说明,从急性毒性的角度,C4、C6织物三防整理剂和表面活性剂可作为PFOS的替代品使用,但是织物三防整理剂的急性毒性比PFOS大,作为替代品使用应慎重考虑。另外,PFOS和织物三防整理剂对黑斑蛙蝌蚪的急性毒性与对非洲爪蟾蝌蚪的急性毒性存在差异。出于保护我国本土两栖动物的目的,使用黑斑蛙开展毒性评价比使用非洲爪蟾更有现实意义。