《土壤中典型全氟辛烷磺酸前體物質生物轉化機理的研究》是依託重慶大學，由張利蘭擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：土壤中典型全氟辛烷磺酸前體物質生物轉化機理的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張利蘭
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
全氟辛烷磺酸（PFOS）是環境中廣泛存在且對人和動物有多種毒性效應的持久性有機污染物，PFOS前體物（PrePFOS）的生物轉化是其主要來源之一。本項目擬選取在中國仍然生產使用的兩種PrePFOS（全氟磷酸二酯和單酯），考察它們在不同土壤中的吸附特性，探討吸附作用對其在土壤中生物轉化的影響；考察PrePFOS在土壤中的生物轉化行為，分析其好氧和厭氧生物轉化動力學差異和中間產物變化規律，闡明PrePFOS在土壤中的生物轉化特徵；利用分子生物學技術追蹤轉化過程中生物群落結構變化特徵，鑑定出降解PrePFOS的關鍵微生物，考察並驗證土壤酶對PrePFOS轉化途徑的影響。綜合分析PrePFOS土壤吸附-轉化特徵、轉化過程中微生物群落結構和酶活性變化規律，揭示PrePFOS在土壤中生物轉化機理。本項目的實施可為控制環境中PFOS來源以及PrePFOS污染區土壤生物修復提供基礎數據。
結題摘要
全氟辛烷磺酸（PFOS）是環境中廣泛存在的、具有三致效應的持久性有機污染物，PFOS前體物（PrePFOS）的微生物轉化是PFOS的主要來源之一。目前，在土壤、大氣、水體等各種環境介質中均檢測到了PFOS及PrePFOS的存在。自然條件下，PrePFOS的非生物降解量可以忽略不計，其生物降解的途徑和降解量是預測未來PFOS環境行為的基礎。本項目擬選取在部分國家地區仍然生產使用的兩種典型PrePFOS，分析其在土壤中微生物轉化機理。通過考察PrePFOS在不同土壤中的吸附特性，發現三種PrePFOS的土壤-水分配係數非常高，且受土壤pH和有機質含量影響顯著。利用封閉好氧體系，考察了EtFOSE在兩種土壤中的好氧生物降解特性，首次利用KinGUII模型分析了EtFOSE及其代謝產物的降解速率，結果發現：在弱鹼性土壤（pH=7.8，PSF-49）中,EtFOSE、EtFOSAA、EtFOSA、FOSAA、FOSA的半衰期分別約為30d、300~400d、20~25d、100d、35~50d；在酸性土壤（pH=5.5）中，EtFOSAA、EtFOSA、FOSAA、FOSA的半衰期分別約為25d、300d、25d、245~334d和40d。其中FOSAA和EtFOSAA為半衰期最長的2種代謝產物，故EtFOSAA和FOSAA的形成是EtFOSE轉化為PFOS的主要限速步驟，基於EWAGA資料庫，首次提出EtFOSE直接降解為PFOS這一新路徑，數據得到了良好的總體擬合度。結果進一步顯示：EtFOSE在兩種不同土壤中降解、產物半衰期、反應速率以及PFOS產率（1.06%vs5.49%）存在顯著差異，EtFOSA、FOSAA、FOSA都具有可電離的基團（如羥基、氨基、羧基），在不同的pH值環境中,各物質的好氧生物降解行為會發生不同程度的改變。DiSAmPAP在兩種土壤中均可被生物降解為PFOS，產量分別為2.98 %（酸性土壤）和1.28%（鹼性土壤）；DiSAmPAP在土壤中的可能降解途徑為DiSAmPAP直接水解為EtFOSE，EtFOSE經一系列中間產物最終降解生成PFOS。
