全氟辛烷磺酸-PFOS-的环境污染及生态毒性研究进展

文章编号:1009-6094(2014)04-0207-06全氟辛烷磺酸(PFOS)的环境污染及生态毒性研究进展*江敏1，2，袁璐瑶1(1上海海洋大学水产与生命学院，上海201306;2水域环境生态上海高校工程研究中心，上海201306)摘要:对持久性有机污染物全氟辛烷磺酸(PerfluorooctaneSulfonate，PFOS)在环境中的污染分布、生物累积性、生态毒性及降解研究进展进行了综述。中国、美国、日本等国家不同地区水环境的监测中普遍检出PFOS，其质量浓度范围在未检出～458ng/L;沉积物中的PFOS质量比在未检出～11ng/gdw;甚至在一些国家的饮用水中也有PFOS检出，质量浓度在0～57ng/L。研究表明，PFOS能够在生物体内累积并沿食物链逐级放大，具有生物累积和生物放大性;通过对生物组织内的PFOS检测发现，肝脏中的PFOS质量比较其他组织高，由此推断，肝脏很有可能是PFOS蓄积的主要靶器官。目前，就PFOS的生态毒性研究已逐步深入，通过对一些水生生物和大鼠的毒性试验表明，一定量的PFOS会对试验生物造成器官损伤，并具有一定的免疫、生殖及胚胎毒性。关于PFOS的降解研究目前还较缺乏，微生物降解、超声波降解、化学还原降解等尚处于研究阶段。今后在PFOS对陆生生物的生态毒性研究、新的降解方法寻求这两方面还需进一步探索。关键词:环境学;全氟辛烷磺酸;污染水平;生物蓄积;生态毒性;降解中图分类号:X131.2文献标识码:ADOI:10.13637/j．issn．1009-6094.2014.04.045*收稿日期:2013-11-05作者简介:江敏，教授，博士，从事环境科学研究，mjiang@shou．edu．cn。基金项目:上海市教委科研创新项目(10ZZ103);上海市教委重点学科建设项目(J50701);上海市高校知识服务平台项目(ZF1206)0引言全氟辛烷磺酸(PerfluorooctaneSulfonate，PFOS)是由美国3M公司在20世纪50年代通过电化学氟化法首次生产出来的，是全氟化合物(PerfluorinatedCompounds，PFCs)的代表性物质之一。作为完全氟化的阴离子表面活性剂，PFOS通常以盐的形式被广泛使用或渗入较大的聚合物中，生活中最常见的是钾盐。PFOS分子式为C8F17SOˉ3，结构式见图1。PFOS具有良好的表面活性和疏水疏油特性，自其生产以来就被广泛应用于纺织、造纸、食品包装、地毯、皮革、洗发香波和灭火泡沫等工业和民用行业［1］。然而，PFOS在得到广泛应用的同时，对环境污染的广度与深度也超出了人们的预想。PFOS极高的化学稳定性、生物惰性和不易挥发性使其在生态图1全氟辛烷磺酸结构式Fig．1StructureofPFOS系统中很难被降解，目前在世界范围内的水、大气、沉积物等环境介质，以及人体和动物的肝脏、血清中均有检出，已成为威胁环境和人类健康的重要污染物质之一［2-4］。PFOS在环境中的分配、迁移、转化及毒性研究越来越受到人们的关注，对PFOS的研究逐渐成为环境科学领域的一个热点［5］。2003年，PFOS被列入保护东北大西洋海洋环境公约(OSPAＲ)下的优先行动化学品名单，并被列入联合国欧洲经济委员(UN-ECE)的远程越境空气污染公约(LＲTAP)下的POPs议定书中。2009年，PFOS被列入POPs公约附件B中。但是作为PFOS生产大国之一的中国及一些亚洲发展中国家尚缺乏相应的监管政策。本文主要对PFOS的环境污染现状和生态毒性研究进展等方面进行综述。1污染现状PFOS的污染状况已经引起国际社会的广泛关注。中国是PFOS的生产与使用大国，在对武汉、沈阳、巢湖、深圳及长江三角洲等地区的水样调查中，PFOS被普遍检出(见表1)，其质量浓度范围为未检出～(400±51)ng/L，巢湖湖水的PFOS质量浓度最高((400±51)ng/L)，沈阳的地表水和地下水则最低，为未检出～2.83ng/L。此外，美国、日本、韩国、巴西及加拿大等国也对本国不同区域水环境中的PFOS进行了检测。表1中，PFOS质量浓度最小值出现在中国沈阳部分未检出PFOS的地下水以及韩国海岸海水(0.04ng/L)，最大值出现在韩国西海岸(730ng/L)，其次是美国、加拿大和日本的部分水域。由表1可知，中国的巢湖、日本的淀川流域、韩国西海岸、美国田纳西州河的部分区域以及加拿大韦兰河中的PFOS质量浓度较高，而巴西所调查的水环境中PFOS质量浓度相对较低，在＜0.10～(0.92±0.055)ng/L。出现如此大的差异可能与所测区域附近的交通、贸易及工业发展状况有关。质量浓度较高的几个区域或是处于市中心商业繁荣，或是工业较发达，或是临近机场交通便利，而巴西虽然经济较发达，但其优美的环境