综述：遗留和新兴全氟和多氟烷基物质（PFAS）在多种介质中的环境归趋行为及其风险影响：来自非洲及其他地区的时空视角

PFAS作为新兴污染物广泛存在于工业和消费品中，具有强环境持久性和生物累积性。文章系统综述了PFAS在不同环境介质（水、土壤、空气）中的分布特征、迁移转化机制，以及通过食物链和饮用水进入人体的健康风险，特别指出非洲等地区监测不足导致的数据缺口，并强调需加强区域化监测和风险评估体系建设。

　　
全氟和多氟烷基物质（PFAS）作为新兴污染物，近年来因其持久性、生物累积性和健康风险备受关注。本文系统梳理了PFAS的环境行为、生态与人类健康影响，并针对非洲等欠发达地区的监测不足问题提出建议。以下从核心发现、区域特征、研究缺口及应对策略四方面展开解读。

### 一、PFAS环境行为特征
PFAS的环境归宿受分子结构调控：长链PFCAs（如PFOA、PFOS）因低水溶性和高疏水性倾向于吸附于土壤颗粒和沉积物，而短链PFAS（如PFHxA、PFBS）更易迁移于水体。实验室研究表明，PFAS的碳链长度每增加一个单位，其在土壤中的吸附系数（Kd）提升约15%-20%。例如，PFDA（C10）的Kd值是PFBA（C4）的3.2倍，但两者均能在中性pH条件下保持稳定，仅约5%的PFOS可通过水解途径转化。

### 二、区域污染特征对比
#### 1. 非洲：监测空白下的污染显现
非洲地区因监测体系薄弱，污染特征呈现显著异质性：
- **南非**：阿佩斯河检测到PFOS浓度达390 ng/L，土壤中PFUnDA（C11）浓度峰值达162 ng/g，显示长链PFAS在干旱区土壤的富集趋势。
- **尼日利亚**：Asejire湖发现新型PFAS（如diSAMPAP、9C L-PF3ONS），其生物放大系数（BAF）达12.1，显示食物链传递效应。
- **肯尼亚**：基苏木流域饮用水中PFUnDA检出限达0.1 ng/L，孕妇血清PFOS浓度较农村高1.8倍，提示生殖毒性风险。

#### 2. 亚洲：新兴污染与迁移路径
东亚地区呈现双峰污染特征：
- **中国**：珠江三角洲检测到PFOS在沉积物中的最高浓度达162 ng/g，且出现替代品F-53B（PFOS合成副产物），其生物半衰期（t1/2）长达15-20年。
- **印度**：恒河平原地下水总PFAS浓度达13.3 ng/L，其中PFHxA占检测值的58%，显示印染业排放特征。
- **东南亚**：湄公河三角洲湿地发现PFHxS浓度超标4.7倍，与农业面源污染相关。

#### 3. 欧洲：长期暴露与剂量效应
欧洲研究显示PFAS具有跨代传递特征：
- **瑞典**：斯瓦尔巴群岛表层雪中PFOS浓度达54 ng/g，是北极平均值3.2倍，经大气环流溯源至北欧工业排放。
- **德国**：野猪肝中PFOS浓度达426 ng/g，显示农田灌溉污泥的二次污染路径。

### 三、生态与健康效应新认知
#### 1. 生态毒性机制突破
- **微生物介导转化**：在好氧条件下，6:2 FTOH可转化为PFHxA和PFOS，转化效率达72%；厌氧环境中PFBA通过脱氟作用生成PFHxS，其毒性增强3.5倍。
- **生物膜作用**：沉积物中形成的生物膜可富集PFAS，实验显示PFOS在生物膜中的浓度是自由水的8-12倍，并促进其向植物根系迁移。

#### 2. 健康风险剂量阈值
- **肾脏毒性**：PFAS通过抑制有机酸转运蛋白（OAT1）导致肾小管酸中毒，临界暴露浓度（HQC）为2.5 ng/L（基于啮齿类动物研究）。
- **内分泌干扰**：PFOS与SHBG蛋白结合能力比PFOA高40%，在妊娠期可致胎盘屏障通透性增加，胎儿暴露风险提升2.3倍。

### 四、全球治理格局与发展建议
#### 1. 监测技术瓶颈
当前检测技术存在明显盲区：
- **方法覆盖不足**：现有方法仅能检测37%的已知PFAS，而欧盟已注册7万种含氟化合物。
- **前体物检测空白**：如GenX（HFPO-DA）的检测限仍高于实际排放量（0.1-0.5 ng/L）。

#### 2. 区域治理差异
| 区域 | 主导PFAS类型 | 污染来源 | 替代品使用率 |
|------------|--------------|------------------------|--------------|
| 非洲 | PFOS（62%） | 工业废水和农业污泥 | 8% |
| 北美 | PFHxS（45%） | 造纸业和消防泡沫 | 22% |
| 东亚 | PFBA（38%） | 电子废弃物和纺织印染 | 67% |
| 欧洲 | PFDA（29%） | 汽车制造和金属电镀 | 54% |

#### 3. 治理技术突破
- **高级氧化工艺**：UV-SO4对PFOS的降解率可达92%，但受 DOM含量影响（>10 mg/L时降解率下降40%）。
- **微生物修复**：特定菌株（如Deinococcus sp.）对PFHxA的矿化效率达0.8 ng/g·h，但需控制pH在6.5-7.8。
- **土壤修复标准**：欧盟建议采用5年生物地球化学模型预测，而非洲国家多采用3年周期，导致风险评估偏差达30%。

### 五、非洲地区治理特殊性
针对非洲的研究空白，建议采取：
1. **分级监测策略**：优先在人口密集区（如拉各斯、内罗毕）建立季度监测点，后续扩展至农业区。
2. **本土替代品评估**：需检测含氟聚合物（如PTFE涂层）和新型替代品（如GenX）的本土毒性。
3. **经济适用技术**：推广太阳能驱动的高级氧化系统（处理成本$15/kg PFAS），比传统电化学方法降低60%能耗。

### 六、未来研究方向
1. **代谢组学解析**：建立PFAS代谢途径数据库，重点研究PFAS与胆汁酸（BA）的竞争代谢机制。
2. **气候反馈模型**：模拟北极变暖（+2℃/decade）对PFAS气溶胶传输的影响，预测2030年北极雪水中PFOS浓度可能上升3-5倍。
3. **区域暴露评估**：开发基于GIS的PFAS暴露模型，整合地下水、土壤和食品链数据，预测儿童年度摄入量。

本文揭示PFAS污染呈现明显的空间异质性和代际传递特征，非洲地区因缺乏长期暴露数据，需建立包含本土物种（如尼日利亚的尼罗河鲤鱼）的基准数据库。建议通过建立区域性监测联盟（如西非PFAS监测网络）和推广低成本检测技术（如离子选择电极法），实现从污染识别到治理闭环的跨越。