家用活性炭滤芯与反渗透膜滤芯对饮用水中全氟化合物的去除性能试验

饮用水中普遍检出全氟化合物(PFASs)。该研究以4种典型的PFASs,即全氟丁基羧酸(PFBA)、全氟己基磺酸(PFHxS)、全氟辛基羧酸(PFOA)及全氟辛基磺酸(PFOS)为目标物质,以活性炭滤芯及反渗透(RO)膜滤芯两种常用家庭净水部件为研究对象,测试两种净水材料对PFASs自来水加标水样的去除性能及过滤前后相关水质参数。结果表明,对于活性炭滤芯,PFHxS、PFOA、PFOS在7倍额定总净水量内去除率为72%~86%,PFBA去除率相对较低,且通水量超过2倍额定总净水量后,去除率呈明显下降趋势;PFASs的去除率与高锰酸盐指数、溶解性总固体、无机阴离子等水质参数不相关;对于RO膜滤芯,PFASs的去除率可达90%~100%,PFBA去除率在通水后期呈现缓慢下降趋势;PFHxS、PFOA及PFOS的去除率与溶解性总固体、氯化物、硫酸盐等无机阴离子浓度呈较好的相关性。因此,家用活性炭滤芯、RO膜滤芯对饮用水中的PFASs具有良好的去除效果。研究可为家庭净水装置去除PFASs提供使用参考。

基于膜式固相萃取的水体全氟化合物检测方法研究

基于膜式固相萃取法和液相色谱-串联质谱法建立了一种高灵敏、快速分析环境水样中痕量全氟化合物(PFASs)的方法。采用最优条件的模式固相萃取进行样品前处理,以乙酸铵水溶液及乙腈为流动相进行梯度洗脱,经Accucore aQ C18色谱柱分离,采用电喷雾离子源、负离子采集模式和质谱多反应监测模式分析,实现了环境水样中17种全氟化合物的快速分析,17种全氟化合物检出限(S/N=3)为0.2~0.3 ng/L。将方法应用于实际环境水样中全氟化合物的分析,加标回收率为87%~95%。研究可为快速、有效地检测环境水样中痕量全氟化合物提供新方法的选择。

成都市某工业园区及周围表层土壤中全氟化合物的分布特征与风险评估

综合型工业园具有工用和民用生产的双重功能,多领域的生产活动导致产生的污染物混杂且难以全面处理,可能造成更为广泛和严重的影响.本研究以成都市新津工业园及周围表层土壤环境为对象,分析其13种全氟化合物(PFASs)的浓度水平和空间分布特征.结果表明,该区域共有12种PFASs被检出,Σ12PFASs含量平均值为104.84 ng·g^(−1)(dw).在检出的12种PFASs中,含量较高的为PFHpA(平均值为72.99 ng·g^(−1),占比70%,下同)与PFOA(29.25 ng·g^(−1),28%)是该地区主要PFASs污染物.普通克里金插值法(OK)结果显示,PFASs向园区北面方向有递增趋势,浓度偏高,呈现大范围高污染的带状分布特征.通过差异性和主成分分析,该地区土壤中PFASs污染来源主要为园区内的PFHpA相关工业生产活动通过烟囱进行的扩散排放和大气沉降,其次为日常生活中PFASs的产生和排放.基于CSOIL模型的风险评估分析表明,该地区PFOA和PFOS风险值较小,但PFHpA人体暴露量较高,需对其持续关注.

滤过型固相萃取柱净化-超高效液相色谱-串联质谱法测定鸡蛋中15种全氟化合物的含量

提出了滤过型固相萃取柱净化-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定鸡蛋中全氟丁酸、全氟戊酸、全氟己酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十一酸、全氟十二酸、全氟十三酸、全氟十四酸、全氟丁烷磺酸、全氟己烷磺酸、全氟庚烷磺酸、全氟辛烷磺酸等15种全氟化合物含量的方法。鸡蛋样品(2 g)中加入0.1 mL 20.0μg·L^(-1)同位素内标混合溶液,经10 mL 80%(体积分数)乙腈溶液振荡和超声提取后,离心;分取5 mL滤液,直接过滤过型Captive EMR-Lipid柱净化,收集流出液,氮吹至近干,加入500μL甲醇复溶,经涡旋、离心处理后测定。采用Agilent Eclipse Plus C_(18)RRHD色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.8μm)分离,以不同体积比的2 mmol·L^(-1)乙酸铵溶液和甲醇的混合溶液梯度洗脱,在电喷雾离子源负离子扫描模式下,以多反应监测模式检测,同位素内标法定量。结果表明:15种全氟化合物标准曲线的线性范围均为0.125~20.0μg·L^(-1),测定下限(10S/N)为0.05~0.16μg·kg^(-1);在0.500,4.00,16.0μg·kg^(-1)加标浓度水平下,15种目标物的回收率为78.0%~111%,测定值的相对标准偏差(n=6)为0.87%~14%。

自来水厂不同水处理工艺环节对全氟化合物浓度的影响

全氟化合物(perfluoroalkyl substances,PFASs)是一类具有毒性、积累性、持久性等特性的新型污染物。本文采集了成都某自来水厂水源水、末梢水以及不同工艺环节的水样进行分析,研究不同处理工艺对去除PFASs的影响。结果表明,在水源水、自来水厂各工艺段水以及末梢水中,全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)的含量最高,其次是全氟丁酸(perfluorobutanoic acid,PFBA),分别占12种全氟化合物的总浓度(Σ12PFASs)的26.7%~74.1%和12.0%~26.0%,说明PFOA和PFBA是主要污染物。经过水厂处理后,Σ12PFASs从水源水的2.22 ng/L下降到了出厂水的1.74 ng/L,下降了21.6%,说明自来水厂对PFASs的去除有一定效果。在自来水厂各处理环节中,折板反应池的Σ12PFASs浓度最高,为4.42 ng/L,其中PFOA的占比最高。混凝对PFASs的去除效果最为明显,去除率达到48.9%,说明在常规处理工艺中混凝对PFASs的去除起到重要作用。该自来水厂出水中的PFOA和全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)的浓度远低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)的限值,符合日常安全用水要求。

京郊典型河流农用水中全氟化合物赋存特征、源解析及生态风险评估

为探究京郊典型河流农用水中全氟化合物(Perfluorinated Compounds,PFCs)污染特征及空间分布,以北京市郊区典型河流--通州区凉水河、房山区刺猬河-小清河的农用水为研究对象,共调查采集30个水体样品。采用超高效液相色谱-串联质谱分析方法对水体中PFCs的种类、浓度进行测定,并对其赋存特征及可能的来源进行分析,最终进行生态风险评估。结果表明:京郊典型河流农用水环境中PFCs种类较多且污染水平较低。通州区凉水河中检出11种PFCs,∑PFCs浓度范围为0~62.7 ng·L^(-1),最主要的PFCs为全氟丁烷羧酸(PFBA)、全氟己烷羧酸(PFHxA)、全氟辛烷羧酸(PFOA)。房山区刺猬河-小清河中21种PFCs全部被检出,∑PFCs浓度范围为0~93.1 ng·L^(-1),最主要的PFCs为全氟戊烷羧酸(PFPeA)、全氟十一烷羧酸(PFUnDA)和全氟十二烷磺酸(PFDoDs)。京郊典型河流农用水中PFCs污染的分布特征总体呈现上游高于下游的趋势,污染主要来自污水处理厂出水的排放和地表径流输入。生态风险评估表明,水体中PFCs的浓度均未达到对生态环境造成危害的水平。

太浦河水体和沉积物中24种全氟化合物分布特征

本研究以24种全氟化合物(polyfluoroalkyl substances,PFASs)为研究对象,于冬、夏两季采集了太浦河流域重要点位的水样以及沉积物,并采用固相萃取、液液萃取联合高效液相色谱-串联质谱(HPLC/MS-MS)的方法,探讨PFASs在太浦河流域水环境中的时空分布特征以及分配行为.结果显示,水体中PFASs的总质量浓度范围在114.24—168.62 ng·L^(-1),主要的污染物为全氟丁酸(PFBA)和全氟辛酸(PFOA),平均浓度为24.92 ng·L^(-1)和28.18 ng·L^(-1);沉积物中ΣPFASs在2.36—4.73 ng·g^(-1)(dw,干重),主要的污染物为全氟十一酸(PFUdA)和全氟十二酸(PFDoA),平均浓度为0.78 ng·g^(-1)(dw)和0.52 ng·g^(-1)(dw).水样的监测结果显示,各点位PFASs总浓度波动不大,仅在个别点位出现PFASs突增的情况.PFASs在太浦河流段没有明显的季节性差异,这与今年夏季降雨量少的情况有关.PFASs在沉积物-水的分配行为表明,PFASs在沉积物-水的分配系数与总有机碳(total organic carbon,TOC)的含量、PFASs碳链长度以及PFASs官能团结构有关.短链PFASs主要存在于水体中,长链PFASs则主要分布在沉积物中;全氟磺酸类(PFSAs)较全氟羧酸类(PFCAs)更易吸附在沉积物中.对PFASs来源解析发现:水体中PFASs的来源包括了外源输入和点源排放,夏季河体内PFASs主要受到大气远距离传输影响,冬季则与河道周围的工业活动有关.

高效液相色谱-串联质谱法测定医用口罩中8种全氟化合物

采用高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术建立了医用口罩中全氟辛酸、全氟辛烷磺酸钾、全氟十一酸、全氟十二酸、全氟辛烷磺酸胺、全氟十三酸、全氟十四酸、N-乙基全氟辛烷磺酸胺8种全氟化合物的测定方法。样品以甲醇为溶剂,超声提取,采用C_(18)(150 mm×2.1 mm,5μm)色谱柱分离,流动相为甲醇和乙酸铵,梯度洗脱,多反应监测(MRM)模式进行分析检测,外标法定量。结果表明:8种全氟化合物的定量限(LOQ,以信噪比>10计)为0.50~1.58μg/kg,在0.5~10μg/L时标准曲线线性关系良好(r>0.9979),样品加标回收率为98.4%~102.3%,相对标准偏差为1.55%~7.44%。该方法前处理简单,回收率高,精密度好,适用于医用口罩中全氟化合物的检测。

固相萃取-高效液相色谱-串联质谱检测污水中14种全氟化合物

本文建立了一种固相萃取-高效液相色谱-串联质谱(SPE-HPLC-MS/MS)同时测定水中全氟烷基羧酸(PFCAs)、全氟烷基磺酸(PFSAs)、全氟辛基磺酰胺(FOSAs)等14种全氟化合物及其前体物的分析方法,化合物通过多反应监测(MRM)模式检测,内标法定量。比较了不同种类溶剂的流动相、固相萃取柱类型对化合物峰形、响应和提取净化效率的影响。考察了方法的线性范围、检出限和测定下限、精密度及准确度。结果表明,水中14种全氟化合物及前体物在0.5~50μg·L^(-1)范围内线性关系良好,相关系数r大于0.999;在低、中、高3个添加水平下平均加标回收率为74.2%~112%,相对标准偏差为1.0%~17.3%,方法检出限和测定下限分别为0.5~2.4 ng·L^(-1)和2.0~9.6 ng·L^(-1)。应用本方法分析某污水厂进水、出水及中间工艺流程中的PFCs,发现均有不同程度的检出,检出率在71.4%~92.9%。其中PFOA,PFBS,PFHxA和PFHxS浓度最高,为33.9~150 ng·L^(-1)。本方法前处理简便、灵敏度高、重现性好,可同时检测水中多种全氟化合物及前体物,具有较好的实用性。

在线固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定地表水中8种全氟化合物

建立了在线固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法(On-Line SPE-HPLC-MS/MS)检测地表水中8种全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的分析方法.该方法用电喷雾离子源(ESI)在选定的多反应监测(MRM)负模式下确定目标化合物并使用同位素内标法定量,测定了地表水中的PFCs.8种PFCs的样品加标回收率在82.1%—103%之间,线性范围在0.66—500 ng·L^(-1)之间,相关系数(R^(2))在0.991—0.998之间,精密度(RSD)在3.95%—6.29%之间,检出限(LOD)在0.20—2.43 ng·L^(-1)之间,定量限(LOQ)在0.66—8.09 ng·L^(-1)之间.方法应用于大凌河及小清河地表水的分析,分析结果与该领域其他研究的结果一致,表明该方法具有实际应用意义.

横断山区河谷云南松中全氟化合物的历史反演及赋存特征

为研究森林树木对全氟化合物(PFASs)污染的历史变化及积累,采集了横断山区河谷云南松(Pinus yunnanensis)年轮,采用超高效液相色谱-质谱联用仪分析了树木年轮中12种PFASs的浓度水平.分析结果表明,年轮中共有6种PFASs检出,ΣPFASs浓度范围为nd—75.7 ng·g^(-1),其中检出率最高的物质是PFOA(91.8%)和PFPeA(89.8%).以PFOA、PFPeA、PFUnDA和PFHxA为主要标志物的2个主成分可以解释该地区年轮中84.4%的PFASs来源,主要来源于PFASs及其前体物的大气长距离迁移.年轮中PFPeA含量随时间变化不符合其生产使用历史,主要受前体物的生物转化和光化学转化影响.单位面积内云南松树干的积累量在高低海拔分别为91.3 g·km^(-2)和22.6 g·km^(-2),说明云南松已成为PFASs在环境中的重要蓄积库之一,今后应进一步加强对横断山区和高海拔地区森林树木的研究,为环境中PFASs的管控提供基础数据.

血清全氟化合物与代谢相关脂肪性肝病患病风险的关系

基于2017~2018年美国国家营养调查与健康调查数据集(NHANES),探究血清全氟化合物(PFAS)对代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)的影响以及在不同人群中的效应差异.采用Logistic回归模型和限制性立方样条评估各污染物的效应和剂量反应关系.结果表明:单污染物模型发现血清全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟己烷磺酸(PFHxS)、全氟癸酸(PFDA)与MAFLD患病风险呈负向关联,OR值分别为0.64(95%CI:0.45~0.91)、0.65(95%CI:0.46~0.93)、0.45(95%CI:0.30~0.67);多污染物模型中,与最低四分位数浓度(Q1)相比,血清全氟壬酸(PFNA)浓度处于Q2、Q3、Q4水平时,患MAFLD风险分别增加62%(OR=1.62,95%CI:1.10~2.39)、62%(OR=1.62,95%CI:1.01~2.60)、172%(OR=2.72,95%CI:1.53~4.84),且呈正向线性剂量-反应关系(Poverall=0.002).血清PFDA处于Q2、Q3、Q4水平时,可导致MAFLD风险分别减少39%(OR=0.61,95%CI:0.44~0.85)、46%(OR=0.54,95%CI:0.34~0.84)、74%(OR=0.26,95%CI:0.15~0.45),呈负向线性剂量-反应关系(Poverall<0.001).亚组分析显示血清PFDA对51~65岁人群罹患MAFLD的影响更为显著,而血清PFNA对女性的影响较大.综上所述,血清PFNA及PFDA与MAFLD患病风险关联,血清PFNA暴露是MAFLD发生的重要危险因素,而血清PFDA是保护因素,女性、中老年人群是潜在的易感人群.

无机结垢对纳滤膜分离水中全氟化合物的影响

选取全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟丁烷磺酸(PFBS)两种链长不同的典型全氟化合物(PFASs)作为目标去除物,以硫酸钙为典型无机结垢,研究硫酸钙结垢不同阶段中纳滤膜去除PFASs的特征和相关机理,简称硫酸钙试验,同时以相同离子强度的非结垢无机盐溶液开展对比试验考察目标PFASs的截留规律.结果表明,当硫酸钙和目标PFASs共存时,PFOS稳定截留率为硫酸钙试验(97.1%)>对比试验(93.0%),而PFBS稳定截留率为对比试验(46.2%)>硫酸钙试验(38.2%).对于同一PFAS,同一过滤时刻,膜面带电量:硫酸钙试验<对比试验;联合截留率、膜通量和Zeta电位综合分析可知,硫酸钙结垢过程中,PFOS的截留主要由Ca2+与PFOS的络合及架桥作用控制,该作用影响PFOS分离过程中的空间位阻作用强度;PFBS过滤初期的截留中静电排斥起主要作用,结垢层生成后,滤饼层强化的浓差极化作用成为PFBS截留效果下降的主要原因.

洪泽湖水体全氟化合物的污染特征、来源及健康风险

洪泽湖是南水北调东线工程重要调蓄湖泊,为了解洪泽湖表层水中全氟和多氟烷基化合物(PFASs)的污染状况,通过超高效液相色谱串联四极杆质谱测定了湖区和入湖河流的表层水15种PFASs的含量,分析比较了不同区域水体中PFASs的浓度与组成,运用HCA法解析了不同污染来源,并应用HQ法对不同人群的健康风险进行评价.结果表明:①洪泽湖表层水中检出15种PFASs,ΣPFASs浓度为63.4~218.0 ng/L(中位值92.9 ng/L),健康风险较低;②PFASs组分以短链为主,主要污染物为PFPeA,占60.8%;③PFASs在洪泽湖的空间分布呈现由南向北递减的趋势,洪泽湖湖心及过水通道区的PFASs浓度较高;④HCA方法表明,洪泽湖表层水中PFASs主要来自地表径流、橡胶品制造、食品包装和纸类表面处理的工业排放、纺织和金属电镀工业排放和生活污水.研究显示,洪泽湖表层水中广泛存在多种PFASs,以短链为主,健康风险对居民来说可接受.

全氟化合物废水处理技术研究进展

综述了多种技术对2种最典型的全氟化合物废水去除效果的最新研究进展,分析比较了去除率及实际能量效率,并对各种技术的优缺点进行总结。研究发现,等离子体技术的去除效果最好,能量效率最高,在实际工业应用中是一种极具潜力的处理方法。

改性正渗透膜去除水中全氟化合物研究

如何有效控制和去除水环境中的全氟类化合物(PFCs)是目前环境保护科学研究领域的热点问题之一。正渗透膜分离技术因其独特的优势,在去除水中全氟化合物领域表现出巨大潜力。研究了自主研制的氯化银表面改性正渗透膜对水中典型全氟类化合物(PFCs,即全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS))的去除性能,分析了膜表面性能与PFCs去除效果的关系,探讨了水中共存物质对改性正渗透膜去除PFOS性能的影响。研究结果显示:改性膜的表面亲水性能和表面负电荷数量均得到提升,同时改性膜表面具有更高的水通量和PFCs截留率;一定范围内随着改性膜矿化度的增加,膜的水通量与对PFCs的截留率逐渐增大,但氯化银过量沉积会降低正渗透膜对PFCs的截留性能;矿化改性中交替浸泡4次制备出的正渗透膜具有最佳的全氟化合物去除效果,对PFOA和PFOS的去除率分别为96.2%和95.7%,同时也具有最大的水通量22.5 L/(m^(2)·h);正渗透膜与PFCs的相互作用方式主要为疏水作用和静电相互作用;改性正渗透膜主要通过降低与PFCs的疏水作用以及增强与PFCs的静电排斥作用,从而实现对PFCs的高效截留;水中不同物质共存会对正渗透膜与PFCs的之间疏水作用及静电排斥作用产生影响,从而影响膜对PFCs的截留性能。

基于穿流式的电催化氧化降解全氟化合物的研究进展

全氟化合物(PFCs)因具有强稳定性、疏水疏油性、高表面活性等而被广泛应用,其远距离迁移及高水溶性加剧了水体污染,如何高效低耗处理含氟废水已成为水处理领域亟待解决的难题。其中,电催化氧化技术因其高效清洁、易操作、自动化程度高等优势,被广泛应用于PFCs的处理。而基于穿流式的电催化膜电极发挥了滤膜、电极和催化三重作用,解决了传统电催化氧化系统中传质传荷受限、活性物种利用率低、高能耗等难题,对PFCs深度降解研究意义重大。基于此,主要介绍不同类型电极对PFCs的降解,着重针对穿流式电催化氧化系统进行介绍,包括技术发展历程、膜材料、反应器类型等,探讨其强化机制、PFCs的降解机理和电催化膜电极污染防控策略,并对该技术的未来发展趋势进行总结展望。

全氟化合物在鱼类肝脏中的生物富集因子预测与影响因素分析

全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)作为一种新兴有机污染物,因其环境持久性及生物富集性,对生态环境健康存在潜在风险。鉴于实验测定PFCs生物富集作用的局限性,为实现对PFCs生物富集因子(bioconcentration factor,BCF)的合理预测及其影响因素分析,本研究基于前人报道的log BCF实验数据,采用多元线性逐步回归方法建立了PFCs对鱼类肝脏生物富集作用的定量结构-活性关系(quantitative structure-activity relationship,QSAR)模型,并对该模型进行了全面验证与评估及机理解释。结果表明,所建QSAR模型的决定系数(R^(2)=0.902)、内部验证指标(Q_(LOO)^(2)=0.852)、外部验证指标(Q_(F1)^(2)=0.855、Q_(F2)^(2)=0.850、Q_(F3)^(2)=0.814)等统计参数均符合建模标准,模型具备良好的拟合优度、稳健性和预测能力;Williams图显示所建模型具有较强的泛化能力。PFCs的分子体积(V)和分子表面电位的最小值(V s,min)是影响其在鱼类肝脏中富集的重要原因,且分子体积起主导作用;PFCs的生物富集效应是疏水与氢键相互作用机制共同影响的结果。

传统与新型全氟化合物对育龄期女性生殖激素的影响

目的:探讨传统与新型全氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)在育龄女性中的暴露水平及对育龄期女性生殖激素的影响。方法:采用横断面调查研究设计,于2013~2015年间对433名正常育龄期女性进行问卷调查,收集其年龄、月经初潮年龄、产次、BMI、教育水平和家庭收入情况等信息,同时采集血液样本检测生殖激素水平,利用超高效液相色谱-串联质谱法测定血浆中PFAS浓度。采用多元线性回归和Quantile g-computation模型来评估PFAS混合暴露与生殖激素的关联。结果:研究人群血浆中全氟和多氟烷醚类化合物:6∶2全氟聚醚磺酸(6∶2 Cl-PFESA)、8∶2全氟聚醚磺酸(8∶2 Cl-PFESA)和六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)的检出率分别为100%,99.8%和99.9%。且全氟和多氟烷醚类化合物的浓度:6∶2 Cl-PFESA(2.27 ng/mL)、8∶2 Cl-PFESA(0.07 ng/mL)和HFPO-DA(0.03 ng/mL)处于较高水平。多元线性回归结果发现支链PFAS异构体与孕酮成正相关:1m-PFOS(β=0.131,95%CI:0.021,0.242),br-PFOS(β=0.119,95%CI:0.005,0.234),混合暴露模型中发现PFAS与孕酮呈正相关(β=0.549,95%CI:0.323,0.774)。结论:本研究采用混合暴露模型的分析方法评估PFAS混合物的联合作用,反应了多种环境PFAS暴露与生殖激素的关联,发现了育龄期妇女新型PFAS浓度处于较高水平,证实PFAS暴露可能与育龄期女性生殖激素紊乱有关。

土壤与沉积物中全氟化合物污染现状及来源解析研究进展

全氟化合物(polyfluoroalkyl substances,PFASs)是近年来备受关注的一类新型持久性有机污染物,在土壤及沉积物等环境介质中被广泛检出,对生态系统和人类健康构成潜在威胁。本文综述了PFASs在土壤与沉积物中的污染状况,总结了国内外关于PFASs的来源解析方法,并指出了目前研究的不足及发展趋势,以期为今后的研究提供参考。