摘要全氟化合物是一类新型有机污染物，它具有疏油、疏水特性，在环境中可以长期稳定存在，其环境污染问题已经引起了人们的广泛关注，其研究也已成为近年环境科学和分析化学的热点。但我国的研究还较少，并缺乏环境污染方面的系统性数据。本文介绍了全氟化合物的毒理效应、污染特点、污染现状和环境行为及环境修复等方面的内容，讨论了目前存在的问题，为我国全氟化合物环境污染研究提供相应参考。

关键词：全氟化合物；环境污染；环境行为；毒理；环境修复

PFAS 系谱图

一、引言

全氟化合物(PFAS)是一类具有重要应用价值的含氟有机化合物，其生产和使用可以追溯到50年前。由于PFAS具有疏油、疏水特性，因此被广泛应用于纺织、造纸、包装、农药、地毯、皮革、地板打磨、洗发香波和灭火泡沫等工业和民用领域。这类化合物普遍具有很高的稳定性，能够经受很强的热、光照、化学作用、微生物作用和高等脊椎动物的代谢作用而不降解，它还随食物链的传递在生物机体内富集和放大至相当高的浓度，OSPAR研究指出PFOS在全鱼中的生物富集因子高达2796。

许多研究表明这类化合物存在于各种环境介质中，不但存在于水体、海洋生物，也存在于暴露和非暴露人体的血清中，并且它的存在是全球性的，它们不但存在于发达的工业化国家，也存在于远离可能排放点的落后边远地区，甚至北极地区。我国对于这方面的研究还处于起步阶段，对其分析方法及国内污染状况都没有进行过系统的研究，全氟化合物对环境中的生物造成的风险也没有具体的评估。但是我国正处于工业、农业快速发展的阶段，许多行业大量使用全氟表面活性剂，因此我国也必然存在全氟化合物的污染问题，需要尽快开展相关方面的研究工作。

鉴于全氟化合物存在的广泛性和对环境、生物体和人体的危害性，国际上许多组织(例如美国环保局、加拿大环境组织、欧盟等)都规范了全氟化合物的生产和使用。2000年12月，世界上生产全氟类化合物最多的3M公司考虑到PFOS的持久性和对环境的长期影响，发布了停止生产全氟类有机磺酸盐的公告。OECD在2002年的危险评估报告中指出，PFOS属PBT(persistent，bioaccumulative，toxic)性化学物质，并提出将其作为持久性有机污染物的候选者列入斯德哥尔摩公约中。此外，PFOS已经被列入OSPAR公约(东北大西洋环境保护委员会)的优先控制化合物名单中。2004年美国疾病控制与预防中心(CDC)为了准备未来的暴露报告，提名将PFOA和PFOS列入国家健康和营养调查表。

全氟辛酸（PFOA），全氟烷基物

2005年美国环保局科学顾问委员会根据有关毒理学数据，提议PFOA为一种“可疑致癌物质”。同年，联合国环境署将PFOS和PFOA列入“关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约”持久性有机污染物候选名单。2006年1月，由USEPA发起，全球8家最著名生产商响应的一项全球行动，承诺到2010年将PFOA的排放和使用量减少95%，到2015年完全停止排放和使用。2006年12月欧洲议会发布限制销售和使用PFOS的法令，要求2007年12月27日前列入各成员国的国家法律，法令同时提及PFOA及其盐可能与PFOS有相似的风险。鉴于PFAS污染问题的重要性，本文将就其毒理、污染现状和环境修复技术等方面进行较为全面的综述，以期对相关读者有所帮助。

二、全氟化合物的毒理效应

全氟化合物的毒理研究已经非常广泛，并且以PFOA和PFOS对啮齿类动物的毒性研究为主，其毒性主要表现为:诱发肝中毒、发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰及潜在的致癌性。多数研究主要集中在进行PFOS和PFOA暴露对于体重、肝脏、致癌性、死亡率和发育等方面的影响。对于大鼠产前暴露PFOS显示会导致新生鼠体重下降、腭裂、降低新生鼠的存活率、推迟其眼睛睁开的时间、甲状腺荷尔蒙失调(主要表现在对血清T4和T3的抑制)、婴儿生长发育迟缓。

研究表明PFOA对鼠类的暴露也会表现出生殖毒性和发育毒性，但其对大鼠和小鼠暴露结果却不尽相同，其原因是大鼠和小鼠对PFOA的排出能力与其性别的相关性不同，其中大鼠对PFOA的排出能力与性别显著相关，雌性鼠排出能力要大于雄性鼠，而小鼠却没有性别差异。对于小白鼠和幼犬的交叉抚育研究表明哺育不善不会导致体重下降、死亡率增加的现象，只有在进行PFOS和PFOA暴露时才会对出生后的小鼠和幼犬产生相应的毒性结果。到目前为止PFOS和PFOA的毒性机理还不是很清楚，但因为它们都是过氧化物酶体增殖体激活受体(PPARα)的弱激活剂，因此PPARα的激活和表达可能是其中一个因素。Abbott等对其相关毒性机理研究验证了这一点，他们的研究发现PFOS和PFOA都会导致大鼠孕后新生儿的存活率下降和影响其生长发育，尤其是在妊娠的最后4天进行PFOS暴露更会影响新生儿的存活。

三、全氟化合物的污染现状和环境行为

PFAS已经在几乎所有的环境介质和生物体系中检出。环境各介质中或者生物体内存在的全氟化合物污染都会直接或间接地威胁到人类的健康，因此对全氟化合物污染现状及其环境行为的研究是非常重要的。

3.1环境介质中PFAS的污染现状

虽然全氟化合物普遍存在于河流、湖泊、底泥、大气、灰尘以及污水处理厂的污水、污泥等介质，但对于PFAS的一些环境科学问题还不是很明确，例如PFAS的长距离传输性以及PFAS的来源和归趋问题。污水处理厂通常被认为是PFAS的来源和归趋所在，因此近年来备受关注，并且在几乎所有污水处理厂的研究中均检出不同浓度的PFAS，其中也是以PFOS和PFOA这两种典型全氟化合物为主。许多研究表明PFAS的前体化合物会在污水处理过程中降解为PFOS和PFOA。对于污水处理厂中PFOS和PFOA的主要来源有两种说法，其一是前体化合物的降解，二是其自身的使用和前体化合物生产过程中的残留。

我国关于全氟化合物环境污染调查研究也已经开始，并且正在迅速发展。金一和等分析测定了采自长江三峡库区和武汉地区、松花江的河水、地表水，以及沈阳市降雪等样品中的PFOS和PFOA，结果表明在上述水样和空气(降雪)样中普遍存在PFOS和PFOA的污染。

3.2生物介质中全氟化合物的存在现状

研究工作者发现全氟化合物不仅会在不同环境介质中迁移扩散，也会进入和累积于各种动物体内，并最终随食物链或其它途径进入人体内。前面已指出室内灰尘可能是人类暴露的重要途径之一，同样有研究表明饮食也是其潜在的暴露途径。Fromme等对西方国家全氟化合物暴露评价时就指出了人体的暴露途径主要是饮食。因为PFAS具有疏油特性，所以它不同于传统的POPs物质易在脂肪中富集的特点，而是更易与蛋白结合存在于血液、肝脏等中，因此对于生物介质的研究多集中于海产品、蛋类、动物组织和人体血液的研究。研究各种蛋类中PFAS的污染状况对我们了解PFAS在食物链中的传递有着重要意义，目前所有关于蛋类的研究均表明PFOS是最主要的污染物，而PFOA含量则较低，且研究表明PFOS在蛋白中含量较低，污染主要集中在蛋黄中。

四、全氟化合物环境污染的修复

由于全氟化合物含有具有极高化学键能的C—F键，并且在其结构中没有活性基团，因此多数传统的降解技术，如生物降解和化学降解等都无法在室温下实现对水溶液中PFOA和PFOS的降解，这样也就局限了其去除的研究工作。因此，目前关于PFAS的降解修复研究还处于起步阶段，仅有少数的研究正在进行。其中降解手段主要包括光催化降解、超声波辐照降解、零价铁吸附降解和氧化还原降解。

五、结语

全氟化合物已经成为备受关注的新型持久性有机污染物，发达国家已经对其环境相关问题进行了一定的研究，我国的研究起步晚，处在快速发展阶段，但研究深度和广度远远不够。总结有关发展，在今后应该进一步作好如下研究:鉴于分析方法仍然没有完全建立，应该完善复杂基体环境、生物和食品样品分析方法，参加国际比对，并逐渐建立标准分析方法，以使分析数据具有可比性。系统地进行环境污染现状、迁移转化等研究，积累数据，为国家目标和科学目标服务。重视暴露途径、生物有效性的研究，并与风险评价结合。加强与大分子相互作用的研究，从更高层次上研究致毒机理;开展低剂量长期慢性毒性和复合毒性研究。加强环境修复方法和替代技术产品的研究开发。

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本文主要内容来自于：史亚利、潘媛媛、王杰明、蔡亚岐(中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085)

中图分类号:X131;X501;X171.5  文献标识码:A   文章编号:10052281X(2009)02Π320369208

版权归属于原作者。

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