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環境水體中的全氟與多氟烷基物質到底源自于哪里？

時間：2022-11-8 閱讀：968

PFAS

全氟與多氟烷基物質（PFAS）是一類廣泛應用于紡織、廚具、電鍍、消防等多個行業的化工產品，其在生產、使用和回收環節均可能進入環境，因其持久性、生物累積性和遷移性，在環境中廣泛存在。近年來，隨著對 PFAS 環境調查與風險評估的系統與深入，越來越多的國際組織和國家對 PFAS 的生產與使用限制及排放管控愈發嚴格。隨著今年我國《新污染物治理行動方案》的出臺，重點管控新污染清單受到越來越多的關注。

在近期發布的 2022 版《重點管控新污染物清單》（征求意見稿）中，毫無懸念地將三類按《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》已禁限的 PFAS 列入其中，包括：全氟辛基磺酸及其鹽類和全氟辛基磺酰氟（PFOS 類）、全氟辛酸及其鹽類和相關化合物（PFOA 類）、全氟己基磺酸及其鹽類和相關化合物（PFHxS 類）。目前已知的 PFAS 已達上萬種，其中很多可能已進入環境。但由于涉及商業機密，很多生產商對其產品中的 PFAS 成分秘而不宣，相關的標準品也無法獲取，這就使得全面了解環境中 PFAS 的賦存狀況面臨著巨大的挑戰。

消防演練和火災現場用于撲滅 B 類火時廣泛使用的水成膜泡沫（AFFF）被認為是環境中 PFAS 的主要來源之一，這是由于其配方的核心成分是氟碳表面活性劑（FS）。已有研究表明，目前市場上主流 FS 產品中傳統的 PFAS（如 PFOS、PFOA 等）含量較低，這與過去十余年來全球各國對 PFOS 和 PFOA 的禁用是一致的，各種新型替代 FS 產品應運而生并被用于生產配方中。那么目前主流的 FS 產品中主要有哪些新型 PFAS？應急消防事件中 AFFF 的大量使用，對周邊水體 PFAS 水平會產生怎樣的影響呢？要回答這些問題，就需要對廣泛生產和使用的 AFFF 及其配方核心成分 FS 進行組成解析，并研究消防后周邊水體中 PFAS 組成的變化，這些信息將為災后周邊水體和生態環境的風險評估與修復提供重要的數據支持。

安捷倫質譜技術的應用

最近，清華大學環境學院黃俊老師課題組在國際知名環境研究期刊 Environmental International 上發表了一篇題為“ Suspect screening and nontargeted analysis of per- and polyfluoroalkyl substances in representative fluorocarbon surfactants, aqueous film-forming foams, and impacted water in China"的研究論文[1]。

安捷倫作為合作單位參與到該論文相關的項目研究中。在該文中，研究者針對離子型 PFAS，采用了基于安捷倫 1290 Infinity II UHPLC-6546 QTOF/MS 聯用平臺的超高效液相色譜-四級桿飛行時間質譜技術，結合自建數據庫、深度數據挖掘技術、譜圖與結構相關性解析等手段和技術，首次建立了完善的針對 PFAS 可疑與非靶向篩查流程，同時亦采用了 GC/MS 對中性 PFAS 進行篩查。該研究特別選擇市場上主流 FS 產品和 AFFF 濃縮液進行 PFAS 組成的解析，并選擇災后消防核心區與上下游水體進行 PFAS 的篩查，進一步根據已解析的 PFAS 組成及含量探索受影響水體中 PFAS 組成以及其與市場主流的 FS 產品及 AFFF 中 PFAS 組成的相關性。

PFAS 可疑與非靶標篩查工作流程【1】

該研究所開發的 PFAS 篩查流程，充分利用了目前國際上公開報道的 PFAS 化合物數據庫資源、氟元素的質量缺失特征、PFAS 同系物特征以及其二級質譜圖中的中性丟失以及特征性碎片等特征，主要在安捷倫的 MassHunter Profinder, MSC 以及 MPP 等軟件平臺上實現對 FS 產品和 AFFF 濃縮液及受消防影響水體中的 PFAS 選擇性深度數據挖掘，并由此鑒定出 24 類 69 種 PFAS，發現各品牌 FS 與 AFFF 的 PFAS 分布特征。

通過對事故后消防核心區、下游水體與作為對照的上游水體中 PFAS 的篩查發現，盡管采集的水體樣本距離事故發生已經超過 1 年，仍然有多達 36 種 PFAS 被鑒定到。比較這些已鑒定到的 PFAS 種類與含量發現，下游水體中這些 PFAS 的種類與含量分布與消防核心區水體中的一致性非常好，只是含量水平略低些，并且含量排序高的均為 6:2 FTS、潛在的前體物質、以及直鏈和支鏈 PFOS。而上游水體中總的 PFAS 不到下游水體中的百分之一，而且完全不含有 6:2 FTS 和潛在的前體物質。

這一結果表明當時事故現場應急使用了不同品牌的多類 AFFF，包括核心成分為 6:2 FTS 的替代 FS 產品和核心成分為 PFOS 的當時僅限于部分地區銷售的 FS 產品。這些在消防核心區和下游水體中鑒定到的 PFAS 種類及其含量對災后該地區水體中 PFAS 污染物的風險評估與修復治理提供了有建設性的參考和數據支撐。

隨著對 PFAS 相關的新污染物關注度的日益提升，越來越多的研究者將研究目光投向環境介質中未知 PFAS 的解析、鑒定以及可能的生態風險評估中。該研究所開發的工作流程可以應用到更為廣泛的環境介質中的 PFAS 篩查。

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安捷倫整合儀器、色譜柱及其他消耗品等資源以及有關 PFAS 分析的專業知識，開發出涵蓋整個 PFAS 檢測工作流程的分析解決方案，為您提供已經驗證的可靠全流程解決方案，助您快速、輕松地建立 PFAS 分析檢測能力。該解決方案不僅包含經過性能驗證的可靠的管路無氟 LC/MS/MS 系統及第一個報批的 PFAS 國標分析方法（GB/T 5750.8 方法 83.1），而且包含可靠的樣品前處理消耗品，以及自動在線固相萃取解決方案、 PFAS 數據庫和大方法。

其主要特色如下：