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    呂永龍團隊在全氟化合物的生態效應和健康風險方面取得進展
    2020-06-19 | 编辑: | 【 】【打印】【關閉

      中國科學院生态环境研究中心吕永龙研究员团队在全氟化合物的生态效应和健康风险方面取得系列进展,分别从农业生态系统、水生生态系统和人群暴露三个主要方面解析了在氟化工高排放影响下,全氟化合物在典型物种中的生物富集和传递效应,分析了在多种暴露途径下的健康风险,并提出了风险管控措施。相关成果近年来在著名环境期刊Environment International、Journal of hazardous Materials等上陸續發表了8篇論文。

      全氟化合物(PFASs)是近年來國際上重點關注的一類新型持久性有機汙染物(POPs),其中以全氟烷基酸(PFAAs)類的排放和風險尤爲突出,其代表性物質全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)及相關物質分別于2009年和2019年被列入《斯德哥爾摩公約》。PFAAs排放和風險管控標准的制定亟需科學依據。PFAAs排放源複雜,但氟化工行業通常是排放強度最大的源之一。呂永龍團隊辨識了環渤海地區PFAAs的兩個高排放流域,分別是大淩河流域和小清河流域(Wang/Lu* et al. 2016 J. Hazard. Mater.),並對兩個流域PFAAs的生態效應進行了深入研究。

    1 研究框架圖 

      針對PFAAs的生態效應的研究表明,ΣPFAAs濃度在納汙水體中最高可達mg/L水平,在灌溉地下水中達到亞mg/L水平,在農田土壤和降水中的濃度也極顯著,但是在周邊環境中有明顯的隨距離增加的衰減效應,顯著影響半徑大約爲3-4kmLiu/Lu* et al. 2016 Environ. Int)。這些環境和生長介質中的PFAAs通過生物富集效應進入農作物中,然而與環境介質中的PFAAs成分不同,農作物對短鏈PFAAs有更高的生物富集因子(BAF)。蔬菜類的PFAAs富集濃度顯著高于谷物籽粒,蔬菜中以芽菜類的BAF最高,而在不同的蔬菜部位中,葉子的BAF最高,谷物籽粒中大豆的BAF高于小麥和玉米。與環境介質相比,氟化工源對農作物的顯著影響範圍更大,可達10km半徑(Liu/Lu* et al. 2017 Environ. IntLiu/Lu* et al. 2019 Environ. IntZhang/Lu* et al. 2020 Environ. Int)。水生植物對PFAAsBAF隨碳鏈長度增加而增加,這個趨勢與陸生的農作物正好相反,這主要由生長介質的差異造成,水環境相比土壤環境,更利于PFAAs進入植物體內,尤其是長鏈PFAAsWang/Lu* et al. 2019 Environ. Int)。對16種典型淡水動物和40種典型海水動物的研究發現,對PFAAs具有高富集的物種雖分屬不同門類,但都屬于底棲物種。同時對比水生植物,水生動物對長鏈PFAAs具有更高的富集效應,其原因是長鏈PFAAs在動物體內的半衰期更長。此外棲息地、性別和組織差異對PFAAs富集也有顯著影響(Wang/Lu* et al. 2020 Environ. Int)。 

      農作物和水生動物會作爲食物成爲PFAAs的人群暴露途徑,研究團隊對飲用水、降塵和使用雞蛋等暴露途徑進行了詳細分析。結果表明,氟化工源周邊居民家中的自來水中的PFAAs濃度較低,但作爲飲用水的地下水中的PFAAs濃度偏高,個別點位甚至高于現有的飲用水標准值。氟化工源PFAAs排放通過降塵的顯著影響半徑可達20km,且受常年風向影響,室內降塵中的PFAAs濃度顯著高于室外降塵(Su/Lu* et al. 2016 Environ. Int)。家養雞蛋受PFAAs汙染的程度顯著高于商品雞蛋,且PFAAs主要分布于蛋黃中(Su/Lu* et al. 2017 Environ. Int)。進一步的人群健康風險評價通過不同食物中PFAAs的日常攝入估算(EDI)進行,結果表明,食用靠近氟化工源的家養雞蛋和蔬菜的EDI值高于現有的健康標准值(TDI),会产生显著的健康风险。針對非日常食用的食物(如水产品),研究团队建立了一种新方法,既可以计算EDI值或健康標准值,也可以根據健康標准值計算健康風險管控值,爲風險管理提供合理的科學建議。 

      該系列研究成果得到國家重點研發計劃項目(2017YFC05057042018YFC1801100)、國家自然科學基金項目( 4142010400471761147001411713944137148841701583)、中國科學院重点部署项目(KFZD-SW-322KZZD-EW-TZ-12)、國家國際科技合作專項(2012DFA91150)、國家重點基礎性工作專項(2013FY111100)等的支持。 

        

      全文鏈接: 

      1.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389415303150 

      2.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412016300563 

      3.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412017303756 

      4.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412018332069 

      5.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412019315739 

      6.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412016302604 

      7.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412016307139 

      8.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412019304726 

     

      城市與區域生態國家重點實驗室 

    2020619    

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