大气中全氟与多氟有机化合物研究进展

全氟与多氟有机化合物(PFCs)作为表面活性剂被广泛应用于工业生产及生活家居领域,部分PFCs已被列为斯德哥尔摩公约受控持久性有机污染物(POPs).PFCs具有一些特殊的理化性质(如高表面活性、憎水憎油性等),使其采样、分析、环境迁移转化过程等都不同于"传统"POPs(如PCBs、PAHs等).相对于其它环境介质(水、沉积物和生物等)研究,大气中PFCs的研究相对较少.本文针对大气中PFCs的研究现状进行综述,内容涵盖了大气PFCs的样品采集、前处理、仪器分析、含量水平和迁移转化过程,其中重点概述了大气中PFCs的气-颗粒两相分配、长距离迁移、干湿沉降和大气降解,并提出了今后的重点研究方向建议.

超高效液相色谱-串联质谱法测定人尿液中全氟有机化合物

采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)联用技术,建立了对人尿液中12种全氟有机化合物(PFCs)的分析方法。首先在尿液样品中加入相应的同位素内标,以2%(体积分数)甲酸甲醇溶液超声萃取、离心后,将提取液用弱阴离子交换固相萃取柱净化,采用UPLC-MS/MS测定,内标法定量。12种目标化合物在0.05～50μg/L质量浓度范围内线性良好,相关系数(r)均大于0.992,检出限在0.44～3.47 ng/L之间。在20、100、500 ng/L添加水平下,平均回收率范围为80.3%～116.2%,相对标准偏差(n=6)在5.5%～13.8%之间。该方法灵敏度高、重现性好、回收率高、操作简单,适合人尿液中PFCs的测定。

固相萃取-超高效液相色谱-电喷雾串联质谱法同时测定地表水中16种全氟有机化合物

建立了固相萃取-超高效液相色谱-电喷雾串联三重四极杆质谱联用技术分析水中16种全氟有机化合物的高通量检测方法。样品经 WAX 固相萃取柱富集和净化后，采用 Waters ACQUITY UPLCTM BEH C18色谱柱，含2 mmol/L乙酸铵的甲醇和含2 mmol/L乙酸铵的水作为流动相进行梯度洗脱，质谱采用电喷雾负离子电离，多反应监测模式检测。16种全氟有机化合物在0.5~100μg/L或1.0~100μg/L 浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.9987~0.9999，方法的检出限为0.06~0.46 ng/L；高、中、低3个添加水平的回收率为67.6％~103％，相对标准偏差为2.94％~12.0％。结果表明，该方法灵敏、准确且检测范围广，分析速度快，是一种适于实际水样中全氟有机化合物检测分析的方法。

高效液相色谱-串联质谱法测定润滑剂中的全氟有机化合物

建立了测定润滑剂中10种全氟有机化合物的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法。不同类型的润滑剂样品经溶剂提取后,采用弱阴离子交换柱和石墨化碳柱净化,经C18色谱柱分离后进行HPLC-MS/MS多反应监测模式下的定性及定量分析。10种全氟有机化合物的方法检出限为0.001～0.005 mg/kg;在低、中、高的3个添加水平范围内的平均回收率在79.05%～106.26%;日内精密度均小于10%,日间精密度均小于20%。

固相萃取结合高效液相色谱-串联质谱测定胎便中14种全氟和多氟烷基化合物

全氟和多氟烷基化合物(PFASs)是一类人工合成的物质,由于其热稳定、疏水、疏油等优良性质而被广泛使用于生活和生产中.PFASs具有环境持久性、生物累积性、多种毒性等特性,且可以通过胎盘屏障进入到胎儿体内,进而对胎儿健康产生潜在危害.胎便中积累了妊娠期间暴露于胎儿的外源性化合物,可用于监测PFASs对胎儿的宫内暴露特征.本研究基于固相萃取结合高效液相色谱-串联质谱技术,建立了胎便中14种PFASs的分析方法.采用乙腈/水(9∶1,V/V)对0.2 g冻干胎便样品进行超声提取,提取液经Envi-carb和Oasis WAX小柱固相萃取,0.1%氨甲醇洗脱.以10 mmol·L^(−1)乙酸铵水溶液和乙腈作为流动相对目标化合物进行梯度洗脱,采用Acquity UPLC BEH C18色谱柱进行分离,基于多反应监测负离子模式采集,内标法定量.结果表明,在2、5、20 ng·g^(−1)的加标浓度下,14种PFASs的回收率为65%—149%,相对标准偏差为3%—22%,方法检出限(MDLs)为0.001—0.149 ng·g^(−1),方法定量限(MQLs)为0.003—0.495 ng·g^(−1).使用该方法测定了10个胎便样品,ΣPFASs浓度范围为<MDLs—2.49 ng·g^(−1).该方法操作简单、便捷、灵敏度高且定量准确,为系统性研究胎便中PFASs的赋存特征及暴露风险提供了技术基础.

量化参数用于全氟及(多氟)有机化合物蒸汽压的QSAR研究

采用了Chem3D Ultra8.0中MOPAC-AM l量子化学法计算了26种全氟及(多氟)类化合物的7种量子化学参数和2种物性参数,利用逐步回归分析法建立了全氟及(多氟)有机化合物蒸汽压与7种量化参数和2种物性参数之间的回归方程,回归方程的相关性系数达到良级,残差呈正态分布,回归模型具有较强的稳健性和预测能力,可以通过回归模型预测全氟及(多氟)有机化合物蒸汽压.因为蒸汽压是研究有机化合物环境行为的重要参数,所以,对于预测和评价PFCs的环境行为和归宿有着重要的意义.

高氟、全氟有机化合物中碳氢氮的微量分析

应用Vario ELⅢ型元素分析仪研究了高氟和全氟有机化合物中碳、氢、氮的测定方法。为克服氟对碳、氮测定的干扰,在燃烧管的高温区填加固体MgO及Ag2WO4混合物作为催化氧化剂。这一措施还可同时消除卤素及硫的干扰。在分析全氟有机化合物时,则将WO3及V2O5作为催化氧化剂直接加入于试样中并包裹于“锡舟”中进行燃烧和碳、氢、氮的测定。

全氟有机化合物污染近况及去除技术探讨

在阐述典型全氟有机化合物(PFCs)来源及危害的基础上,剖析了其在我国目前的污染情况,同时探讨了几种去除技术对全氟有机化合物的作用。结果表明,认为目前比较理想的PFCs处理技术是氧化和膜分离,吸附法次之,生物技术效果最差,甚至有可能引起PFCs含量升高。将氧化技术和膜分离技术分别与其他技术联用,将成为去除PFCs的一个新的研究方向。建议加深对PFCs代替物的研究力度,研制出更多易降解且对人体危害较轻的PFCs代替物;建立简单经济的PFCs检测方法,为地下水中PFCs的治理提供研究资料。

地表水中全氟及多氟烷基化合物(PFASs)的污染现状研究进展

近年来,全氟及多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)的大量生产使用,使得其在自然水体中的浓度日益升高.由于PFASs的生物毒性及强稳定性,环境中的PFASs严重威胁到生态环境及人类健康.目前,多个国家及相关国际组织开始对地表水中的PFASs展开检测,但目前的监测基本属于点源监测,大范围、长时间维度的监测依然缺乏,从而无法准确揭示PFASs的时空赋存特征.本文概述了PFASs在地表水中的赋存水平,同时阐述了地表水环境中PFASs的水平分布和垂直分布特征,并揭示了地表水中PFASs污染水平与组成的时间变化规律,总结了影响PFASs污染的主要因素,对后续PFASs监测提出了建议,以期为准确评估水环境中PFASs的污染状况提供依据.

一些全氟(及多氟)有机化合物蒸汽压的QSPR研究

全氟(及多氟)化合物(PFCs)是环境中普遍存在的新一类持久性有机污染物。对其中有蒸汽压数据的35个全氟(及多氟)化合物进行了HF/6-31G*水平上的结构优化,并在优化结构的基础上进行分子表面静电势及其导出参数的计算。分别用"留一法"交叉验证及外部测试集对模型进行检验。结果表明,分子表面静电势参数结合分子表面积可以很好地表达全氟(及多氟)化合物与其分子结构间的定量关系,所建立的QSPR模型具有较强的稳健性和预测能力,同时也证明了分子静电势在全氟化合物QSPR研究中的适用性。

孕期全氟和多氟烷基化合物暴露与儿童注意缺陷/多动障碍关联性的系统综述和Meta分析

目的 通过Meta分析方法探究孕期暴露于全氟和多氟烷基化合物(Per-and Polyfluoroalkyl Substances, PFAS)与儿童发生注意缺陷/多动障碍(Attention deficit/hyperactivity disorder, ADHD)的关联性。方法 计算机检索PubMed、Embase、Web of Science、CNKI、Wan Fang Data和VIP数据库,纳入孕期PFAS暴露与ADHD风险关联的观察性研究,并利用纽卡斯尔—渥太华量表(Newcastle-Ottawa Scale, NOS)评估文献质量,采用R 4.2.1软件进行Meta分析。结果 总共纳入了10项合格文献,Meta分析结果显示,孕期暴露于PFHxS与儿童发展ADHD有关,高暴露相比于低暴露水平的OR(95%CI)=0.72(0.52, 1.00),其他暴露未发现关联性:PFOA、PFOS、PFNA和PFDA每升高1个ln单位,OR(95%CI)分别为1.23(0.98, 1.53)、1.23(0.93, 1.62)、1.36(0.83, 2.25)和1.10(0.71, 1.70)。亚组分析结果表明,学龄前儿童发生ADHD风险与其孕期PFAS和PFOS暴露相关:PFAS和PFOS每升高1个ln单位,OR(95%CI)分别为1.46(1.15, 1.85)和1.83 (1.16, 2.89)。结论 孕期暴露于PFHxS与儿童发生ADHD存在关联,未发现孕期暴露于PFOS、PFOS、PFDA和PFNA与ADHD发病有显著关联,学龄前儿童患ADHD的风险升高受孕期母亲血清PFAS浓度的潜在影响。

母乳中全氟及多氟烷基化合物污染水平及婴儿暴露风险评估

为探究母乳中全氟及多氟烷基化合物(PFASs)的污染水平及婴儿暴露风险,本研究依托2018-2021年湖北应城的出生队列,采用同位素稀释-高效液相色谱-串联质谱法测定了324名产妇母乳中23种PFASs的含量,使用多元线性回归分析人口学特征、饮食习惯对产妇母乳PFASs含量的影响,估算婴儿经母乳的PFASs每日摄入量并评估其暴露风险。结果表明,母乳中23种PFASs在0.2~100 ng/mL范围内线性关系良好,相关系数均大于0.992,检出限为5~42 pg/mL,定量限为15~126 pg/mL,回收率为65.6%~108.1%,相对标准偏差为1.6%~12.8%。全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)和全氟己烷磺酸(PFHxS)为主要污染物,检出率均高于80%,中位数分别为200.7、63.5和25.2 pg/mL,其余化合物检出率均低于45%。多元线性回归结果表明,产妇年龄大、腌制食品摄入频率高可能与母乳PFASs暴露水平增高有关,豆类食品摄入频率高可能与母乳PFASs暴露水平降低有关。婴儿经母乳PFOS、PFOA和PFHxS的每日估计摄入量中位数分别为25.1、7.9和3.2 ng/(kg5d),表明部分婴儿经母乳摄入的PFASs健康风险值得关注。

含氟有机化合物优势降解菌的筛选

从受含氟有机物长期污染的污泥中驯化筛选得到7株优势降解菌,可利用氟代有机化合物为唯一碳源生长。取其中2株菌进行生物忍耐力及生物降解实验,结果表明:菌株对含氟有机物有较强的忍受能力,在浓度高达1000mg/L的条件下仍能生长;生物降解实验中全氟辛酸可被筛选菌脱氟降解。

QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱分析鱼中13种全氟及多氟烷基化合物

全氟及多氟烷基化合物(PFASs)广泛存在于全球环境水体中,鱼类等水产品的摄入可能是人类接触PFASs的重要来源,因此亟需建立鱼类产品中PFASs的高效、准确分析技术。本研究以磁性纳米材料为净化吸附剂,基于QuEChERS方法,建立了鱼类产品中13种PFASs的超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)分析方法。实验分别考察了萃取溶剂类型、净化吸附剂(Fe_( 3)O_( 4)-TiO_( 2)和N-丙基乙二胺(PSA))用量对PFASs回收率的影响,确定了最佳样品前处理条件。采用Luna Omega C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.6μm)进行分离,利用电喷雾电离(ESI)源,在多反应监测(MRM)模式下采集质谱数据,内标法定量。在优化的实验条件下,13种PFASs在0.01~50μg/L内具有良好的线性关系,相关系数(R)≥0.9973,检出限为0.001~0.023μg/L,定量限为0.003~0.078μg/L。在低、中、高3个加标水平(0.5、10、100μg/kg)下,13种PFASs的加标回收率为78.1%~118%,日内精密度为0.2%~11.1%,日间精密度为0.8%~8.7%。将该方法应用于实际样品分析,所有鱼样品中均有PFASs检出,分别为全氟辛酸、全氟辛基磺酸、全氟十一烷酸、全氟十二烷酸和全氟十三烷酸,各自的检出总含量为0.327~1.728μg/kg。本方法前处理过程简单且灵敏度高,适用于鱼类产品中PFASs的分析。

上海某社区老年人全氟和多氟烷基化合物摄食暴露风险评估

目前在人群体内可广泛检测出全氟和多氟烷基化合物(per-and poly-fluoroalkyl substances,PFAS),但对高年龄层人群PFAS的暴露特征研究有限。本文旨在评估上海老年人群PFAS摄食暴露风险及其来源特征。采用横断面调查研究方法,共获取上海市60~79岁老人有效问卷68份,并结合“第六次全国总膳食研究”中PFAS膳食浓度,应用蒙特卡洛模型对膳食暴露量进行概率计算,最终根据欧洲食品安全局发布的4种PFAS,包括全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)、全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)、全氟己烷磺酸(perfluorohexane sulfonic acid,PFHxS)和全氟壬酸(perfluorononanoic acid,P FNA)每周可耐受摄入量评估健康风险。结果表明,该人群膳食结构以水果(1440.0 g·week^(-1))、谷物(1341.0 g·week^(-1))和奶制品(835.0 g·week^(-1))为主,分别占总膳食的24.8%、23.1%和14.4%;4种PFAS总摄食暴露量为(1024.7±140.3)pg·kg^(-1)·d^(-1),水产品贡献最多(53.5%);PFOA、PFOS、PFHxS和PFNA的摄食暴露量分别为(308.4±36.5)、(519.2±104.2)、(49.8±7.6)和(73.3±13.6)pg·kg^(-1)·d^(-1),鸡蛋(48.9%)、水产品(75.1%)、谷物(64.9%)和水产品(76.3%)分别为PFOA、PFOS、PFHxS和PFNA的主要贡献源。PFOA和PFOS摄食暴露导致的健康风险(health risk,HR)分别为0.36和0.32,鸡蛋(48.9%)和水产品(75.1%)分别为最大贡献者。4种PFAS摄食暴露的总健康风险为1.63,水产品贡献最大(53.5%),其次是鸡蛋(20.9%)和肉类(15.5%)。男女人群中各PFAS导致的健康风险相对关系基本与总人群一致,女性人群由水产品贡献的暴露风险显著高于男性(均值67.3%>43.8%,P<0.001)。综上,上海老年人群的PFAS摄食暴露风险普遍较高,水产品是4种PFAS包括PFOS的主要暴露来源,鸡蛋和肉类对于PFOA的暴露更加突出。本研究明晰了上海地区老年人群的PFAS摄食暴露风险和来源特征,为全氟化合物的来源、累积及迁移规律的研究提供基础数据。

基于紫外线的高级氧化或高级还原技术降解水中全氟或多氟烷基化合物

全氟或多氟烷基化合物(PFASs)是一类具有难降解性、生物蓄积性和潜在毒性的持久性有机污染物,广泛存在于各类环境介质中。水环境是PFASs最重要的归趋之一,然而水处理常规技术难以去除PFASs,近年来,基于紫外线的高级氧化或高级还原技术在PFASs的降解中表现出巨大的发展潜力和良好的应用前景。本文针对目前对于直接紫外光降解、紫外高级氧化技术和紫外高级还原技术降解PFASs的相关研究,重点从降解机理(包括活性物种产生机理和反应机理)、降解效率(包括降解率和脱氟率)和影响因素(包括光波长、pH、溶解氧、无机离子和腐殖酸等)三个维度对比了不同反应体系下PFASs的去除效能,并总结了基于紫外线的高级氧化或高级还原技术应用于去除实际水体中PFASs时需克服的难点,以期为该类技术在PFASs降解方面的发展提供参考。

全氟和多氟烷基化合物去除进展

全氟和多氟烷基化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是指碳链上的氢原子被部分或者全部取代为氟原子的一类人工合成的有机化合物,因具有优异的疏水性、疏油性、抗污性及化学稳定性,被广泛运用于化工、服装家具、食品包装和日常用品等行业中.PFAS作为一种持久性有机物,会使人体免疫系统受损、甲状腺激素分泌紊乱甚至是引发癌症,而且PFAS性质稳定可长距离迁移,具有难降解性和生物蓄积性,是目前最受关注的新污染物之一,因此探索高效、节能的PFAS的去除方法具有重要的现实意义,也是环境科学领域的重要研究内容.在全氟和多氟类化合物的降解中,主要利用了强氧化性物种(SO_(4)^(•−)、•OH和h^(+))或强还原性物种(e_(aq)^(−))对PFAS进行进攻从而进一步实现裂解矿化.本文综述了高级氧化法、高级还原法和微生物降解法这三种方法的技术特点,去除效果,反应途径和去除机理,并分析各方法的优点和不足之处,对全氟和多氟烷基化合物的去除新方法和发展前景提出展望.

供排水系统中全氟和多氟烷基化合物(PFAS)的检测与去除研究进展

随着工业的发展,全氟和多氟烷基化合物(PFAS)在日常生活和生产中的应用日益广泛,对水环境的影响呈加剧趋势。由于PFAS良好的水溶性,其可以随着水循环在环境中迁移转化,最终对人体健康产生不利影响。因此,中国和欧美国家已着手制定相关标准和法律法规,以限制PFAS的使用。在系统性总结水环境中PFAS的来源、浓度和转化过程的基础上,文章对比了色谱法、总可氧化前体(TOP)法和传感器等检测方法以及传统物化生方法、高级氧化技术以及焚烧工艺等去除技术,旨在为PFAS的监测与控制提供理论支持。结果表明,饮用水中PFAS质量浓度普遍超过0.1 ng/L,且PFAS在供排水处理过程中的去除存在两大局限:一是检测技术仅能覆盖少数PFAS类型;二是目前的去除方法无法彻底消除PFAS风险,或导致去除率差,或转化为短链氟化物,引发更多潜在环境风险。

中国土壤与地下水中全氟和多氟烷基化合物分布现状

全氟和多氟烷基化合物(PFAS)是近年来备受关注的新污染物,在环境中被广泛检出,有害人类健康,然而目前中国土壤与地下水中的PFAS总体分布情况仍未明晰。通过公开发表的文献,比较了不同地区土壤和地下水中PFAS的浓度、组成与来源,探讨了PFAS空间分布特点,为全面了解中国土壤与地下水中PFAS分布状况提供依据。PFAS在土壤与地下水中普遍存在,总体上呈现东部沿海地区高于西部地区的特点。工业区(尤其是氟化物制造工厂)等污染点源周边土壤与地下水中PFAS浓度较高。全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)是中国土壤与地下水中主要的PFAS,但新型PFAS(如全氟丁酸、全氟2-甲基-3-氧杂己酸等)的检出率及浓度不断升高,其环境风险不容忽视。

固相萃取/高效液相色谱-串联质谱法同时测定氟橡胶、氟树脂及其制品中多种全氟和多氟烷基化合物

基于固相萃取/高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术,建立了氟橡胶、氟树脂及其制品中37种全氟和多氟烷基化合物(PFASs)的定量分析方法和19种PFASs的定性分析方法。采用25 mmol·L^(-1)乙酸铵甲醇/乙腈(1∶1,体积比)溶液对氟橡胶类、氟树脂固体类和氟树脂纺织类样品进行超声振荡提取;采用四甲基叔丁基醚(MTBE)对氟树脂液体类样品进行超声振荡提取,提取液经Envi-carb和Oasis WAX柱固相萃取,并用甲醇和0.1%氨水甲醇洗脱。在10 mmol·L^(-1)乙酸铵溶液-乙腈流动相下采用Acquity UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7μm)色谱柱对目标化合物进行梯度洗脱分离,多反应监测模式(MRM)进行采集,内标法定量。结果表明,在5、10、20 ng·g^(-1)(氟橡胶类)和2.5、5、10 ng·g^(-1)(氟树脂类)加标水平下,氟橡胶类、氟树脂固体类、氟树脂纺织类和氟树脂液体类样品中37种PFASs的回收率分别为81.3%~109%、60.9%~111%、87.8%~125%和88.7%~140%;相对标准偏差(RSD)分别为1.4%~28%、1.5%~22%、1.8%~27%和1.4%~19%;检出限(LOD)分别为0.03~0.3 ng·g^(-1)、0.03~0.8 ng·g^(-1)、0.02~2 ng·g^(-1)和0.04~1 ng·g^(-1);定量下限(LOQ)分别为0.07~0.9 ng·g^(-1)、0.08~2 ng·g^(-1)、0.06~6 ng·g^(-1)和0.1~4 ng·g^(-1)。19种PFASs的回收率为0.300%~208%,适于半定量和定性分析。使用该方法测定10个氟橡胶和氟树脂样品,Σ_(37)PFASs含量为9.73~66.17 ng·g^(-1)。该方法操作简便、灵敏度高且定量准确,可为研究氟橡胶、氟树脂及其制品中PFASs的残留情况及完善我国出口贸易和国内履约执法监测提供技术支撑。