希腊阿提卡地区游乐场土壤中39种全氟/多氟化合物（PFAS）的同步检测新方法开发与暴露风险评估

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Development and validation of an LC-MS/MS method for simultaneous determination of 39 PFAS in soil samples: applications to playgrounds in Attica, Greece

本研究针对儿童游乐场土壤中全氟/多氟化合物（PFAS）污染缺乏系统监测的问题，开发了可同步检测39种PFAS的LC-MS/MS方法。研究通过对希腊阿提卡地区67个游乐场土壤样本的分析，发现PFPeA、PFOA、PFDA、PFBS和PFOS为主要污染物，其中20%样本的PFOS风险商数（RQ）超过1，表明存在儿童暴露风险。该研究为游乐场环境安全评估提供了重要技术支撑。

　　

在当代城市环境中，儿童游乐场作为孩子们日常活动的重要场所，其土壤质量直接关系到儿童健康。然而，这些看似安全的游乐区域可能隐藏着看不见的威胁——全氟/多氟化合物（PFAS）。这类具有极高化学稳定性的合成有机物，被广泛应用于防水涂料、防油食品包装和消防泡沫等产品中，却因其持久性和生物累积性成为全球关注的新型污染物。

尽管近年来对PFAS的研究日益增多，但针对儿童活动区域的系统监测数据仍显不足。传统研究多集中于多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）等传统污染物，而对游乐场土壤中PFAS污染状况的了解十分有限。希腊雅典大学分析化学实验室的Dimitrios-Triantafyllos Gerokonstantis带领的研究团队意识到这一研究空白，决定开展针对性的调查。他们的研究成果发表在《Analytical and Bioanalytical Chemistry》期刊上，为儿童环境健康风险评估提供了重要科学依据。

研究团队首先致力于开发一种高效可靠的检测方法。他们建立的液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）方法能够同步分析39种PFAS化合物，涵盖全氟羧酸、全氟磺酸、全氟磺酰胺和全氟膦酸/次膦酸四大类。方法开发过程中，研究人员对提取方式、溶剂体系和样品量等参数进行了系统优化。

通过对比超声辅助提取（UAE）和加速溶剂提取（ASE）两种方法，发现UAE在总回收率方面表现更优，且不会因基体效应导致显著信号抑制。特别是在全氟磺酰胺类化合物的提取上，ASE方法几乎无法有效提取PFOSA。进一步优化确定以含2%甲酸的乙腈为最佳提取溶剂，样品量确定为0.10克，这一条件在保证提取效率的同时最大程度降低了基体干扰。

方法验证结果显示，所有分析物的线性范围在0.500-15.0 ng/g之间，决定系数（R²）均大于0.99。方法检测限（LOD）和定量限（LOQ）分别达到0.011-0.40 ng/g和0.033-1.2 ng/g的灵敏度水平。精密度实验中，日内相对标准偏差（RSD_r）低于16%，日间相对标准偏差（RSD_R）低于17%，准确度（相对回收率）保持在91-118%之间，完全满足环境样品分析要求。

研究人员将这一经过充分验证的方法应用于阿提卡地区67个游乐场的土壤样本分析。采样点覆盖了城市中心区、工业区和郊区等不同环境特征的区域，以期全面了解PFAS的空间分布特征。

方法优化

通过系统比较不同提取技术和溶剂体系，确定超声辅助提取结合含2%甲酸的乙腈为最佳前处理方案，有效平衡了提取效率和基体效应控制。

方法验证

验证结果表明该方法在线性范围、灵敏度、精密度和准确度等方面均表现优异，满足复杂土壤基质中痕量PFAS分析的要求。

方法应用

所有样本均检出PFAS污染物，其中PFPeA（3.46-43.7 ng/g）、PFOA（0.663-2.76 ng/g）、PFDA（0.817-5.57 ng/g）、PFBS（0.481-3.79 ng/g）和PFOS（1.01-6.69 ng/g）为主要检出化合物。总PFAS浓度范围在12.2-50.7 ng/g之间，呈现明显的空间分布规律。

研究发现高污染区域主要集中在人口密集的中心城区（如Kypseli、Petralona、Ilion、Galatsi和Zografou）以及工业活动频繁的地区（如Drapetsona）。特别值得注意的是，Palaia Fokaia地区样本中PFAS总量高达50.7 ng/g，研究人员认为这可能与该地区缺乏完善的污水处理系统以及渔船活动造成的污染有关。

对污染来源的深入分析表明，游乐场自身建设材料也可能是PFAS的重要来源。历史上使用的橡胶垫、再生轮胎涂层和含PFAS的表面涂料，在风化降解过程中会持续释放这些污染物。相比之下，使用木材、沙子和EPDM地垫等环保材料建设的游乐场，其PFAS污染水平显著较低。

风险评价结果显示，PFPeA、PFDA和PFOS在部分样本中的风险商数（RQ）超过1，其中PFOS在13个样本（占19.4%）中RQ≥1，在5个样本中RQ≥0.9，表明这些区域存在潜在的生态风险，需要引起特别关注。

这项研究不仅开发了一种可靠的环境监测工具，更重要的是首次系统揭示了希腊游乐场土壤中PFAS的污染状况和分布特征。研究结果为儿童活动场所的环境安全管理提供了科学依据，强调了在游乐场规划建设中采用环保材料的重要性。随着全球对PFAS污染的日益关注，这种高效、可靠的检测方法有望在更广泛的环境监测项目中得到应用，为保护儿童健康提供技术支持。

研究的创新之处在于将分析方法开发与环境应用紧密结合，通过优化前处理流程提高了分析效率，为大规模环境筛查提供了实用方案。同时，将污染水平与风险评价相结合，使研究结果不仅具有学术价值，更具有现实指导意义。未来研究可进一步探索PFAS在土壤-植物系统中的迁移转化规律，以及不同暴露途径对儿童健康的潜在影响，为制定更精准的风险管理策略提供支持。