第一作者：Dongbao Song
通讯作者：Hongwen Sun
通讯单位：南开大学环境科学与工程学院
中文标题：我国三个典型氟化工园区地表水、地下水和沉积物中全氟烷基和多氟烷基物质的目标和非目标分析.
英文标题：Target and nontarget analysis of per- and polyfluoroalkyl substances in surface water, groundwater and sediments of three typical fluorochemical industrial parks in China.
1、首次在环境中发现了 25 种新兴 PFAS。
2、PFAS 同系物的模式揭示了三种 FIPs 之间的明显差异。
3、对于 ZB-FIP，传统 PFAS-PFOA 仍然是主要的 PFAS。
4、C4-PFAS 是 FX-FIP 中最常见的物质。
5、PFAS 的分布受到各种结构组合的影响。
本研究的目的是识别中国三个典型含氟工业园区 (FIPs) 中遗留和新兴的全氟烷基物质和多氟烷基物质 (PFAS)，并评估其环境发生情况和归宿。实施了补充可疑目标和非目标筛查，共鉴定出 111 种新出现的 PFAS。基于多质量尺度分析，首次鉴定出25种新兴PFAS，包括24种全氟烷基醚羧酸和多氟烷基醚羧酸（PFECA）和1种超短氯化全氟烷基羧酸（Cl-PFCAs，C2），非目标 PFAS 的最大百分比为 48.2%（不包括目标 PFAS）。不同介质中鉴定出的 PFAS 组成受官能团、碳链长度、取代基和醚键插入的影响，多氢取代优选在水中，沉积物中 PFECA 的模式更加多样化。PFAS 同系物的模式揭示了三种典型 FIP 在 PFAS 生产模式转变方面的明显差异。阜新和常熟地区的PFAS主要成分分别是C4-PFAS和短链羧酸(≤C6)。相比之下，全氟辛酸（PFOA、C8）在淄博仍占主导地位，水体和沉积物中的最高点浓度分别高达706 µg/L和553 µg/g。
传统的目标分析只能量化有限数量的已知 PFAS，而无法识别大量的新兴 PFAS。评估来自先前未知来源的新兴 PFAS 的一种方法是采用非目标分析。据我们所知，中国典型 FIP 附近 PFAS 非目标筛查的数据极其有限，并且主要集中在地表水 。事实上，考虑到 PFAS 结构多样性引起的 PFAS 同系物模式和介质分布的变异性，一些未知的 PFAS 可能在以前的研究中被忽视。因此，遗留和新兴 PFAS 的出现需要进一步澄清这些重要的点源。
在此，我们重点关注中国三个典型 FIP（FXFIP、ZB-FIP 和 JS-FIP）附近地表水、地下水和沉积物中遗留和新兴 PFAS 的存在情况。这三个FIP涵盖了中国PFAS生产和应用的广泛领域，主要包括医药和农药中间体、含氟聚合物生产和纺织品。我们的具体目标是：（i）使用目标分析技术研究三种典型 FIP 中 PFAS 在不同介质中的分布特征；(ii) 基于多种质量尺度和环境介质的非目标分析，发现过去可能被忽视的未知新兴 PFAS；(iii) 评估这些新出现的 PFAS 的环境发生和归宿。
图1. 三种典型FIPs中地表水(a)、地下水(b)和沉积物(c)中目标PFAS的百分比，地表水(d)、地下水(e)和沉积物中目标PFAS的浓度( f) 三种典型的FIPs。
图 2. (a) 首次检测到的典型 PFAS 的结构，(b) 每种检测到的 PFAS 类别的保留时间与碳原子数的关系图，(c, d) 每种检测到的 CF2 调整质量缺陷图PFAS 类。
图 4. 三种典型 FIPs 中地表水 (a)、地下水 (b) 和沉积物 (c) 中非目标 PFAS 的半定量组成概况，地表水 (a)、地下水中非目标 PFAS 的半定量浓度三个典型 FIPs 中的（b）和沉积物（c）。
图 5. (a) 非目标 PFAS 在目标 PFAS 和非目标 PFAS 总和中的百分比，PCR 分析水和沉积物中的 (b) 氢取代、(c) 醚键插入和 (d) 碳链长度，(e ) 具有不同碳链长度的典型沉积物样品中 PFAS 的百分比，来自 (f) FX-FIP、(g) ZB-FIP 和 (h) JS-FIP 的典型地表水样品中 PFAS 的组成特征。
作为PFAS在环境中释放的主要点源之一，对FIPs附近的PFAS进行调查将有助于获得PFAS生产和使用的第一手资料。25种新兴 PFAS 的首次发现揭示了基于多质量尺度的非目标分析对于识别环境中未知 PFAS 的重要性。此外，PFAS 同系物的模式揭示了三种典型 FIP 之间 PFAS 生产模式转变的明显差异。需要额外的毒性数据来确定用短链 PFAS 替代长链 PFAS 的环境效益。
文章DOI：10.1016/j.jhazmat.2023.132411
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389423016941?via%3Dihub#fig0025
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