九龙江流域-河口系统中全氟化合物的污染分布及风险评估

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九龙江是闽南和闽西地区重要的饮用水源和工农业用水水源,但近年来九龙江污染日趋严重,河流生态系统承受着巨大的压力,其中持久性有机污染物(POPs)因其难降解性、生物富集性和高致毒性备受人们关注。全氟化合物(PFCs)是一类碳链上氢原子全部被氟原子取代的有机化合物,由于其良好的疏水、疏油特性,已被广泛应用于多种工业和民用产品中,与人类生产生活密切相关。由于PFCs稳定性极强,目前已在包括水、土壤、大气等环境介质及生物体中大量检出。毒理学研究表明,部分PFCs具有致癌性、肝毒性、神经毒性、生殖毒性、免疫毒性等,因此,近年来PFCs引起了世界各国的广泛关注。目前国内有关PFCs的研究主要集中于水、土壤、沉积物等环境介质的污染现状调查,而有关典型流域多介质中PFCs的污染现状和污染特征及风险评估仍然缺乏。  本研究以九龙江流域-河口系统为研究对象,采集了枯水期(2014年12月)、平水期(2015年4月)和丰水期(2015年8月)的水体样品,并采集了部分沉积物和生物样品。对样品中17种PFCs(包括13种全氟羧酸类化合物和4种全氟磺酸类化合物)进行分析,探讨这些污染物在水环境中的时空分布、组成特征和潜在来源,了解PFCs在不同环境介质中的污染状况和分配行为,初步评估其生态与人体健康风险,主要得到如下结果:  (1)九龙江流域-河口水体中17种PFCs的含量范围分别是:枯水期5.31-463.16ng/L,平水期3.14-155.16ng/L,丰水期3.57-42.96ng/L,PFHxA、PFPeA、PFOS、PFOA是主要化合物。西溪水体中PFCs含量无明显的季节变化,北溪则存在较大的季节差异,河口上游水体中PFCs呈平水期>枯水期>丰水期的分布规律。从空间分布来看,北溪下游和河口上游水体中PFCs的污染程度最高,西溪水体中PFCs沿河流走势有上升趋势,这可能与两条支流PFCs的污染来源不同有关,西溪主要受面源污染控制,而北溪还受点源污染影响。  (2)九龙江流域-河口沉积物中∑PFCs含量范围是0.26-3.25 ng/g dw,PFOA和PFOS是主要化合物,对∑PFCs的贡献率分别为40.4%和17.1%,对河口区域不同PFCs沉积物/水分配系数(Kd)的计算发现,C6-C12全氟羧酸类化合物Kd值随碳链长度的增加有上升趋势。  (3)九龙江流域-河口鱼体肌肉、肝脏、卵中∑PFCs的含量分别为:6.95-20.23ng/gdw、18.08-285.53ng/g dw、28.29-62.59ng/g dw。PFOA和PFOS是肌肉中的主要化合物,分别占∑PFCs的35.1±13.1%和24.9±11.6%; PFOS则是肝脏和鱼卵中的主要化合物,分别占40.5±21.7%和58.3±1.4%。淡水鱼体中的PFCs含量高于海水鱼。不同鱼种对PFCs的富集能力存在较大差异,不同PFCs的生物富集系数(BCF)也显著不同,全氟磺酸的BCF要高于同碳链长度的全氟羧酸,长链PFCs的BCF要高于短链PFCs。  (4)不同模型或基准浓度下得出的风险表征结果均表明九龙江流域-河口水体中PFOA、PFOS等对生态环境暂不构成危害;鱼肌肉中的PFCs对人体也不构成健康风险。
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