摘要环境中最常见的2种全氟化合物(PFCs)污染物为全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛烷羧酸(PFOA)。综述了国内外推荐的有关的PFOS/PFOA环境安全阈值，结合我国部分流域及典型区域PFOS/PFOA的污染现状，分析了，现阶段我国PFCs生态风险管理面临的问题，提出了制订我国PFOS/PFOA环境质量基准，标准，加强典型区域2种PFCs的生态风险评估，增强其物质替代品的监控、生态毒性监管，以及替代品的风险防控等方面的建议。

关键词：全氟辛烷磺酸(PFOS)；全氟辛烷羧酸(PFOA)；生态风险；对策

全氟化合物(perfluorinated compounds，PFCs)广泛应用于诸多工业生产和生活用品中，具有持久性、生物蓄积性、远距离迁移等特性，是长期存在并累积于环境中的一类新型污染物。多项环境调查研究显示，PFCs中最主要的检出物为全氟辛烷磺酸[perfluorooctane sulfonate，PFOS，CF3(CF2)7SOH]和全氟辛烷羧酸[perfluorooctanoica cid，PFOA，CF(CF)COOH]，其广泛存在于我国环境介质及生物体和人体中，被认为是引起全球环境污染的新型化学污染物。2009年5月，在日内瓦召开的第四届公约缔约方大会上，全氟辛烷磺酸及其盐类和全氟辛烷磺酰氟被正式列入持久性有机污染物名单附件B中加以限制。欧盟指令也指出：PFOA被怀疑与PFOS有大致相似的危害性，现仍在对其危险分析试验、替代品的实效性、限制措施进行评估，极有可能在未来被限制。多种高分子PFCs聚合物的一部分和在环境中的最终转化产物为PFOS及其盐类和PFOA。

笔者通过简述国内外PFOS/PFOA推荐的环境安全阈值，利用我国学者推导的环境介质(淡水、沉积物和土壤)中的预测无效应浓度(predictedno efect concentration，PNEC)，结合我国部分流域和典型区域PFOS/PFOA的污染现状，分析了现阶段我国PFOS/PFOA生态风险评估面临的问题，提出了PFOS/PFOA的生态风险控制对策，旨在为提高我国PFOS/PFOA的风险评估与风险管理水平提供科学基础。

一、PFoS，PFoA推荐的环境安全阈值

在生态风险评估中，PNEC评估是环境基准，标准制订的直接依据，其推算方法是欧盟化学物质风险评价技术指导文件(TGD)中的评估系数法，欧盟直接将PNEC值用于水生态基准的制订。

1.1 PFOS

2004年英国环境保护署采用巴西尼康虾(bahia)35d的无可见效应浓度(NOEC)，获得PFOS的PNEC水为25μg/L，用平衡分配法计算PNEC沉积物为67mg/kg；采用莴苣21d的NOEC(<3.91mg/L)，获得PNEC土壤为小于39μg/kg。2010年3M公司采用黑头呆鱼(Pimephalespromelas)42d的NOEC(0.3mg/L)获得PNEC7k为30μg/L。日本环境部利用NOEC最低值(贝类)得到PNEC水为23μg/L。但国外推荐的PFOS的PNEC值，对我国的本土生物可能产生“欠保护”或“过保护”影响，不利于我国PFOS的环境风险评估；且国外推导的PNEC水对我国的昆虫(如摇蚊幼虫36d的NOEC<0.0023mg/L和心斑绿螅120d的NOEC=0.01mg/)以及鱼类(如日本青鳝14d的NOEC<0.01mg/L)无保护性(表1)。张亚辉等用PFOS对本土生物物种的生态毒性数据，选择心斑绿螅120d的NOEC(0.01mg/L)，得到PNEC水为1μg/L，同时通过平衡分配法计算得到PNEC沉积物为2.7mg/kg(湿质量)。

土壤环境中采用广泛存在的土壤跳虫(candida)28d的NOEC(0.05mg/kg)推导得到PNEC土壤为1μg/kg。对比国内外环境介质中的PNEC，我国的PNEC水能够保护本土淡水生物。PNEC沉积物通过平衡分配法来计算，由于国内外推导的PNEC7lc的不同造成PNEC沉积物的不同。我国PNEC土壤在推导过程中未对毒性数据进行标准化处理，可能导致数值偏低。

1.2PF0A

荷兰某家咨询机构发表的有关PFOA及其盐类的风险评估报告中，考虑了微宇宙研究的穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)35d的EC1o为5.7mg/L，得到PNEC水为0.57mg/L；土壤环境中以蚯蚓幼体繁殖为毒性终点的NOEC为16mg/kg(湿质量)，得到PNEC土壤为0.16mg/kg。挪威污染控制局在2008年发表的有关全氟化合物对土壤和生活在土壤中生物风险评估报告中，同样推导出PNEC土壤为0.16mg/kg。Colombo等用近头状伪蹄形藻(Pseudokirchneriella subcapitata)72h的NOEC(>12.5mg/L)得出PFOA的PNEC水为1.25mg/L。我国学者Ll副同样采用穗状狐尾藻35d的ECl0(5.7mg/L)推导出PNEC水为0.57mg/L；采用平衡分配法计算PNEC沉积物为2.06mg/kg；以蚯蚓28d幼体繁殖率为终点的NOEC为16mg/kg；将土壤数据转化为标准土壤数据，得到PNEC土壤为0.19mg/kg。

二、PFOS/PFOA的环境生态风险评估

Jin等调查了我国不同区域环境和自来水样品中的PFOS/PFOA，得出：偏远地区水中PFOS/PFOA平均浓度(最大浓度)分别为0.4(2.4)和0.1(1.3)ng/L；而在市区分别为4.0(14.1)和3.9(30.8)ng/L。Yang等系统调查了浑河和长江的PFOS/PFOA的污染状况。浑河中，PFOS浓度的中位数为4.9ng/L，而PFOA低于定量限(0.1ng/L)；长江呈中度污染，PFOS/PFOA平均浓度分别为4.2和5.4ng/L，存在的生态风险较小；太湖水体中PFOA的风险小于1，因此太湖水体中的PFOA短期内对水生生物几乎没有风险，概率法的评价也显示太湖水体中的PFOA短期内对水生生物几乎没有风险。氟化学工业园附近水和土壤中的PFOA在短期内对水生生物风险也很低_2_23]，但与太湖的结果相比，该氟工业园区的生产活动已在某种程度上对附近的水体产生了影响。

英国环境保护署预测了靠近PFOS污染源的背景地区(偏远地区)和下游河流水体中PFOS的浓度，污染源包括镀铬、摄影、航空、消防泡沫生产、光刻、织物、纸张处理和涂料工业等(高度污染区域)，利用基于7个场景下代表PFOS有关化合物降解的欧盟物质评估系统(EUSES)，计算出由消防泡沫生产导致污染的河流中水生生物的风险商是4，所有背景地区的比值均低于0.004；同时该机构也利用PNEC评估了高营养级中生物的二次毒性，结果表明，包括背景区域和高污染区域在内的所有区域中淡水食物链的风险商都超过10。英国环境保护署得出的结论是需要对PFOS的二次毒性给予更大的关注。OSPAR委员会推导的风险评估，尤其是对海洋生物，以类似的方式得出了类似的结论。加拿大环境部门利用环境中暴露水平(EEV)和无效应水平比例(ENEV)评估风险，通过北极地区顶级捕食者(南哈森北极熊)肝脏中的最大暴露浓度(3770pLg/kg)和ENEV(408txg/kg)得到风险商为9.2，得出PFOS的最大潜在危险存在于较高营养级的哺乳动物中。

国外的研究结果说明，PFOS在水环境背景区域的风险较小，但是需要考虑PFOS通过食物链生物富集对较高营养级动物产生的风险。Rostkowski等考虑到生物蓄积效应，建议水中PFOS的PNEC为50ng/L。但水体中超过该值的并不少见，如有关欧盟河流大区调查报告显示90％欧盟河流的PFOS浓度都在73ng/L以下，其平均浓度在39ng/L。尽管现有的信息有限，PFOA所带来的生态风在环境中的水平与PFOS相当。在我国，PFOS/PFOA在水环境中的生态风险较小，但需要关注典型区域(如氟工业园区)的生态风险。同时张亚辉等对PFOS在太湖水生食物链中9种鱼和白鹭产生的次生毒性风险进行评价，9种鱼的风险商均未超过0.5，捕食鸟类白鹭的风险商(0.52)最高，说明PFOS对太湖水生食物链的次生毒性风险较小。

三、PFOS/PFOA的生态风险控制对策

3.1我国PFOS/PFOA生态风险管理面临的问题

(1)缺乏针对全氟化合物的环境质量基准/标准体系。

国外针对PFOS/PFOA的生态毒理研究已经积累了很多数据，发达国家环境管理部门针对PFOS/PFOA已经提出了不同环境介质推荐的安全阈值或标准限值o。，为流域的生态风险提供了科学标准。我国虽已经开展部分相关本土生物物种PFOS/PFOA的生态毒性研究，尤其是水中PFOS/PFOA的数据已经积累了很多，然而，对沉积物和土壤环境中PFOS/PFOA的研究数据积累还远不够，仍在采用国外PFOS/PFOA的物理化学数据或物种的生态毒性数据来推导我国环境介质安全阈值，提出我国PFOS/PFOA的环境质量基准/标准值，但该值是否能保护我国本土物种(尤其是本土敏感生物种及敏感生物群落)尚存在疑问。

(2)缺乏PFOS/PFOA在典型区域的环境生态风险评估。

目前，我国大部分地区包括长三角和珠三角流域经济发达地区的PFOS/PFOA浓度处于世界较低水平，对我国生态环境尚不构成威胁。但随着发达国家对PFOS/PFOA管控措施的加强，一些发达国家不再生产PFOS/PFOA，而把生产线转移到了中国，2003年3M公司在美国退出生产的时候，中国却在扩大生产。中国PFOS的产量2004年小于50t，2006年大于200t，其中100t用于出13；2010年我国全氟类化合物产量约550t，其中PFOS的钾盐约100t_加¨。随着PFOS/PFOA生产量的增大可能会给我国生态环境带来更大的风险，但我国对PFOS/PFOA在典型区域中的生产、排放、使用、库存和污染场地尚未有系统的调查，给典型区域中PFOS/PFOA不同使用和/或暴露途径中的环境暴露量(如预测环境浓度)的准确评估带来很大的困难。

(3)缺乏对全氟化合物替代品的生态毒性研究。

由于PFOS/PFOA会给生态环境和人体健康带来极大危害，许多国家和组织已相继出台了各项法规和禁令限制其生产和使用，并在加强监管的同时，大力推进替代品的研究和开发，而对新型PFOS/PFOA替代品的环境安全评价也已刻不容缓。目前，PFOS/PFOA的替代品成本较高，且产品性能尚不能满足替代要求，替代品的环境安全尚待进一步评估。国内一些学者对4种PFOS替代品[包括50％的全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂、用调埭法合成的织物三防整理剂(含固率23.7％)、用电解氟化法合成的织物三防整理剂对我国本土水生生物(黑斑蛙胚胎、蝌蚪)和土壤生物(蜜蜂、家蚕、中华白羽鹌鹑、土壤跳虫)的生态毒性进行了初步研究，结果表明：4种PFOS替代品对生物种的急性毒性都表现为低毒或无明显毒性；但是对于慢性毒性，织物三防整理剂对中华白羽鹌鹑的生殖毒性表现为胚胎死亡率及未受精率升高，对土壤跳虫的慢性毒性也大于PFOS。因此，针对PFOS/PFOA替代品的环境安全评估，需要获得替代品对环境生物的慢性毒性数据。

3.2全氟化合物的生态风险控制对策

全氟化合物的排放是生态环境污染的首要原因。由于一些国家将PFOS/PFOA生产和产品转向我国，导致面临污染转移的压力。针对目前我国典型全氟化合物的污染现状，结合我国环境中PFOS/PFOA的生态风险评估，提出了我国典型全氟化合物的管理控制对策。

(1)制订我国PFOS/PFOA在不同环境介质中环境质量基准/标准，加强PFOS/PFOA环境管理体系建设。制订我国PFOS/PFOA的环境质量基准/标准是对2种污染物进行环境风险评估和控制的重要依据，也是对PFOS/PFOA进行长效管理的重要措施之一。加强PFOS/PFOA对我国本土物种尤其是典型环境中敏感物种的生态毒性研究，科学制订我国PFOS/PFOA的环境质量基准、标准值，为准确评估我国环境介质中PFOS/PFOA的生态风险提供评价基础。

(2)加强我国典型环境尤其是氟化工园区中PFOS/PFOA物质的生态风险评估。开展我国对PFOS/PFOA在典型环境中生产、排放、使用、库存和污染场地的全面调查工作，进行管理登记和跟踪，摸清PFOS/PFOA的污染范围、强度、来源及排放情况，探明PFOS/PFOA在我国尤其是典型流域范围内各类介质中的残留分布、污染物水平，对PFOS/PFOA在环境多介质中的迁移转化行为、化学循环机制等进行系统研究，为典型环境中PFOS/PFOA不同使用途径的环境暴露量(如预测环境浓度)的准确评估提供科学数据。同时，加强各学术团体的合作交流和数据共享，推动信息数据的公开化和系统化，增强PFOS/PFOA物质数据的可靠性、可比性，为准确评估我国环境中PFOS/PFOA物质的生态风险提供数据。在掌握区域不同环境介质中全氟化合物污染水平和分布特点的基础上，明确对不同区域、不同环境介质试行不同监管力度的分级管理，尤其是针对典型氟工业园区的环境管理：如明确典型区域，集中在土壤和环境生物等重点环境介质的污染控制上，建立针对PFOS/PFOA的预测、预报机制和评价监控体系，及时发现和处理因PFOS/PFOA出现的重大环境风险问题；对重污染点位污染土壤进行生态修复，或防止耕作种植，变更土地利用类型；在PFOS/PFOA工业园区和电子垃圾集中拆解区，要逐渐加大对POPs排放企业的环境管理力度，大力推行清洁生产，淘汰落后工艺和产品，积极研发和推广替代品、替代技术和低污染物排放技术。

(3)加强PFOS/PFOA替代品的监控、生态毒性监管，以及替代品的环境风险防控。开发出经济合理、全过程无污染的替代品是解决PFOS/PFOA污染的关键，只有新的替代品问世，才能减少PFOS/PFOA污染产品的生产，因此需要集中力量研发高效低毒、环境友好的PFOS/PFOA的替代品。同时对PFOS/PFOA替代品在各种环境介质中进行生态毒性测试，尤其是对我国本土敏感生物的长期慢性毒性数据的获取，是对PFOS/PFOA替代品的环境安全性进行科学准确评估的有效方法。另外，加强替代品的全生命周期监控措施或监控体系的建立，对替代品的生产、销售、使用、排放及废物处理过程的暴露风险及环境风险进行评估，确保PFOS/PFOA替代品环境风险控制的全过程管理。

四、结论

目前我国PFOS/PFOA在水环境中的生态风险较小，但需要关注典型区域(如氟工业园区)的生态风险。鉴于我国面临的缺乏典型区域PFOS/PFOA环境生态风险评估，缺乏针对PFOS/PFOA的环境质量基准/标准体系，缺乏对PFOS/PFOA替代品的生态毒性研究等问题，提出需加强PFOS/PFOA的生态风险评估、环境质量基准/标准的建设、PFOS/PFOA替代品的研究与监控等环境管理控制对策。

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本文主要内容来自于：曹莹，张亚辉，闫振广，王一拮，朱岩，刘征涛

1.环境基准与风险评估国家重点实验室，中国环境科学研究院，北京100012

2.桂林理工大学环境科学与工程学院，广西桂林541004

中图分类号：X826  文章编号：1674-991X(2017)0143096-06

版权归属于原作者。

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