全氟化合物自20世纪50年代被大量生产和使用以来,在世界范围内各环境介质中均有不同程度的检出。近年来,为了满足国内外需求,大量氟化工企业转移到包括中国在内的发展中国家,因而,我国环境中全氟化合物的暴露水平相对其他国家处于较高水平,但其对农作物及生态系统的影响尚不清晰,相关的风险评价标准和调控措施相对比较缺乏。作为食物的主要来源,PFAAs在农作物中富集产生的风险不容忽视。针对这一问题,本研究在现有资料分析和实地采样监测的基础上,以氟化工园区周边土壤和冬小麦为研究对象,以PFAAs为目标污染物,进行了实地采样、室内实验研究,从时间和空间上分析了农田土壤和冬小麦中PFAAs的分布规律、赋存水平、衰减动态及组分变化,探讨了PFAAs对农田生态系统的潜在风险和人体的健康风险。主要研究结果如下:(1)从时期上看,农田土壤中PFAAs的最高平均浓度(224.73 ng/g)出现在冬小麦的越冬期,最低浓度出现在冬小麦的成熟期(35.38 ng/g),并在整个生长周期呈现逐渐下降的趋势。PFOA是农田土壤PFAAs污染最主要的组分,其最高浓度(1563.05 ng/g)也出现在越冬期,为目前所报道的最高土壤浓度。并且PFOA的土壤浓度随着生长期呈逐渐下降的趋势,而PFBA和PFHxA的浓度受灌溉水体PFAAs的组分影响在返青期和抽穗期均有上升的波动。长链PFCAs(除PFOA)和包括PFBS、PFHxS、PFOS和PFDS在内的PFSAs的浓度均处于较低水平或甚至低于检测限。(2)从距离上看,土壤中PFAAs含量最高的样点位于距离氟化工园区最近的农田中,随着与污染源距离的增加,PFAAs呈现先急剧下降后缓慢降低的趋势。并且距离氟化工园区2-10 km范围内,北向土壤中PFAAs的平均浓度高于南向土壤浓度。PFOA仍是农田土壤PFAAs污染最主要的组分,最高平均浓度(592.27 ng/g)出现在距离氟化工园区0-1 km范围内农田土壤中,并随着与氟化工园区距离的增加,呈现逐渐下降的趋势,而环境迁移性较强的短链PFCAs(C4-C6)的组分占比具有上升的趋势。(3)从时期上看,冬小麦不同器官中PFAAs的浓度表现为:穗>茎叶>根>籽粒。根、茎叶、穗、穗(-)和籽粒中短链PFCAs平均浓度表现出:PFBA>PFPeA>PFHxA>PFHpA,长链PFCAs中只检测到较高浓度的PFOA,其余长链PFCAs及PFSAs的浓度均处于痕量水平或低于检测限。(4)从距离上看,随着与氟化工园区距离的增加,南向冬小麦的根、茎叶、穗、穗(-)和籽粒中PFAAs的浓度呈现降低的趋势,而在北向4-7 km范围内,冬小麦中PFAAs的浓度呈现先下降后上升再下降的趋势。长链PFUnDA、PFDoDA、PFTrDA、PFTeDA、PFHxDA、PFODA和PFOS在籽粒中的相对浓度明显高于其他器官。(5)冬小麦根、茎叶、穗、穗(-)和籽粒的富集能力表现为:穗>茎叶>根>籽粒,并随着PFAAs组分碳链的延长,呈逐渐降低的趋势。而冬小麦不同器官中PFAAs和PFAAs各组分浓度的对数值随土壤浓度对数值的增大呈逐渐上升的趋势。(6)与土壤浓度对比发现,冬小麦中PFBA、PFPeA、PFHxA和PFHpA浓度明显提高,且短链PFCAs和PFOA是根、茎叶、穗和穗(-)的主要成分,短链PFCAs是籽粒中的主要成分。冬小麦中PFBA、PFPeA、PFHxA、PFHpA、PFOA、PFNA和PFDA的浓度具有很强的相关性,并与农田土壤中PFAAs的相关性分析几乎一致。(7)对于全部采样点,幼儿和儿童对冬小麦籽粒中的PFAAs和主要PFAAs组分的EDIs差别不大,但均高于相同区域的青少年和成年人。不同年龄对PFAAs和主要PFAAs组分的最高EDIs出现在氟化工园区周边0-1 km范围,并且表现出:PFBA>PFPeA>PFHxA>PFOA>PFHpA。(8)氟化工园区周边1 km范围内,幼儿、儿童、青少年和成年人通过食用小麦对PFOA的EDIs分别为148.16 ng/kg·bw/day、150.11 ng/kg·bw/day、113.99ng/kg·bw/day和101.18 ng/kg·bw/day,这些值均已超过德国公布的基于健康指导值(HBGV)(ng/kg·bw/day),对当地居民带来健康风险。