《典型全氟化合物在沉積物中的分配行為與微觀機制》是依託南開大學，由祝凌燕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：典型全氟化合物在沉積物中的分配行為與微觀機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：祝凌燕
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
全氟化合物（Perfluorinated compounds，PFCs）是一類新型的全球性環境污染物，其中一些化合物已被列入新增持久性有機污染物（POPs）名單。雖然PFCs在環境和生物體中的分布特徵和環境行為已受到廣泛關注，但是目前對於PFCs在沉積物中分配行為了解甚少，亟需開展相關的研究。本項目將通過實地採樣和實驗室模擬的方法，重點研究（1）典型PFCs在沉積物/水相之間的分配行為；（2）PFCs在沉積物不同級分組分上的分布規律和吸附解吸行為；（3）沉積物中自由態和結合態PFCs的分布規律。此項目的完成，將有助於闡明沉積物的理化性質、水化學條件和PFCs的化學結構對PFCs在沉積物/水相分配行為的影響；探索沉積物中控制PFCs分配的關鍵因素和內在機制；揭示PFCs在沉積物中的生物有效性和鎖定機制，為正確評價水體和沉積物中PFCs的生態風險、制定相關的環境管理政策提供科學依據。
結題摘要
本項目通過現場採樣調查結合實驗室模擬試驗研究了全氟化合物（PFASs）在環境中的分配行為、遷移轉化機制及其生物有效性，已達到預期目標和考核指標，發表論文15篇，其中SCI論文12篇。主要研究成果如下：1.對太湖和遼河的水、沉積物中PFASs的含量水平和空間分布調查顯示，PFOA和PFOS是太湖水樣中主要的PFASs，PFHxS是遼河水樣中最主要的PFASs，其次是PFOA；兩個流域沉積物中PFOS和長鏈PFCAs（全氟烷基酸）濃度遠遠高於水樣中濃度。2.水生生物的營養級和攝食習慣是影響PFASs生物積累的主要因素，頭和肝臟或內臟器中PFASs濃度高於肌肉，全氟癸酸等長碳鏈PFASs可以被生物積累。3.疏水作用是控制PFASs在沉積物中分配的主要作用，其他作用（如靜電作用、氫鍵）對短鏈PFASs在沉積物上的分配有較大影響，碳鏈長度和官能團都會影響PFASs在沉積物各粒徑中的分配和解吸。4.腐殖質對PFHxS和PFOS的吸附能力遠低於一般的疏水性有機污染物。腐殖質中的脂肪族成分對PFSAs的吸附起著重要的作用。PFHxS在腐殖質上具有明顯的解吸滯後現象，而PFOS的解吸滯後現象卻不明顯。5.三種粘土礦物（蒙脫石、高嶺土、赤鐵礦）對四種PFASs吸附強弱順序如下：PFHxS ≈ PFOS PFOA＞PFHxA。三種粘土礦物對同一種PFAS的吸附能力相差不大。溶液化學參數對PFOS在三種礦物質上的吸附影響較大，而對其他三種PFASs影響較小。6.PFASs在土壤中的鎖定主要是由土壤有機質引起的，蚯蚓對土壤中長碳鏈的PFCAs和PFSAs（全氟磺酸）有明顯的富集效應，相同碳鏈長度的PFSAs比PFCAs容易在蚯蚓體內富集，土壤鎖定行為會導致PFASs生物有效性降低。7.蚯蚓對PFASs的吸收隨著碳鏈長度的增加而增強，清除能力剛好相反；相同全氟碳鏈長度的PFSAs比PFCAs在蚯蚓體內的富集能力更強。小麥根能有效的吸收土壤中的PFASs，莖葉中的PFASs主要來自於根部向莖葉的傳輸，PFASs在小麥根中的富集因子（RCFs）以及在整個小麥中的富集因子（BCF）均隨著全氟碳鏈長度增加而降低。當全氟碳鏈長度≥7時，PFASs在蚯蚓體內的富集能力比在植物體內強，而在全氟碳鏈長度＜7時恰好相反。
