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全氟化合物(perfluoroalkyl substances,PFASs)广泛应用于表面活性剂、纺织、泡沫灭火剂等消费品的生产,在多种环境介质、野生动物和人体中均能检测到。全氟辛烷磺酸(perfluorooctanesulfonate,PFOS)和全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoate,PFOA)是环境中最常见的PFASs。PFASs及其前体的生产方式包括电化学氟化法(ECF)和调聚合成法(Telomerization)两种。其中,ECF可用于生产PFOA和PFOS,其产物为异构体混合物且异构体比例稳定:直链(约70%PFOS和80%PFOA)和支链(约30%PFOS和20%PFOA)异构体。杜邦发明的调聚合成法可用来生产PFOA,其产品为纯直链的PFOA。由于不同的PFOA和PFOS同分异构体的环境行为、代谢行为和毒性效应不同,因此,研究异构体的环境行为的差异具有重要意义。 本研究以太湖和辽河为研究对象,对水、沉积物和悬浮颗粒物中的PFASs包括全氟羧酸(PFCAs)、全氟磺酸(PFSAs)、全氟辛基磺酰胺(PFOSA)及PFOA和PFOS同分异构体进行了分析。辽河水样中∑PFASs的浓度为44.4-781 ng/L,其中最主要的两种污染物为全氟丁烷磺酸(PFBS)(75.7±19.2%)和PFOA(9.86±8.48%)。太湖水样中PFASs总体污染水平为17.2-94.4 ng/L,主要污染物为PFOA(39.8±6.33%),全氟己酸(PFHxA)(30.1±8.89%)和PFOS(16.8±3.29%)。水-沉积物平衡分配系数(Kd)和水-悬浮颗粒物(SPM)平衡分配系数(Kd)随着碳链长度的增加而增加,水-SPM分配系数比相应的水-沉积物分配系数高约一个数量级。对PFOS、PFOA和PFOSA的同分异构体进行测定并发现,由于直链异构体的疏水性较强,其分配系数往往高于支链异构体。同时,我们应用源解析模型对太湖和辽河中PFOA异构体的污染进行进一步分析,进而评估电化学氟化法(ECF)和调聚合成法对水体中PFOA污染的贡献情况,结果显示,PFOA源解析模型仅考虑水相所得出的结论和同时考虑水相和SPM得出的结论截然不同,这说明SPM中的PFOA不容忽视,源解析模型仅考虑水相中的PFOA可能会导致错误结论。同时,PFOS异构体调查显示,支链PFOS更容易在水相中富集,这是异构体分配行为差异和前体物质共同作用的结果。