近日,华中农业大学资源与环境学院土壤化学与环境团队、国家环保局土壤健康诊断与绿色修复重点实验室发现,土壤化学与环境团队具有不同的碳链长度、官能团、柑橘树中全(多)氟化合物(PFASS)的组织分布模式和吸收富集行为总可氧化前体(TOP)分析结果,以及全氟烷基酸、异构体、替代品和前体在污染田柑橘树中的组织特异性分布和生物蓄积结果:对风险评估的启示,研究结果有助于PFASS潜在污染地区的水果种植安全评估和风险降低。
PFASS是一类全球关注的新型污染物,具有持久性、生物富集性、远距离迁移等环境危害性,可威胁人体免疫、内分泌、神经等系统,以及胎儿和幼儿的生长发育,其有害成分被纳入生态环境部2024年印发的《新型污染物治理行动计划》和《重点控制新污染物清单》《污染物(2024年版)》.PFASS已在农田中广泛检测到,并可被农作物吸收和富集。 食用受PFASS污染的水果会对人体健康造成不利影响。 因此,评价不同分子结构的PFASS在果树组织中的分布格局、迁移势和富集行为,评估未知PFASS前体的果树富集能力和人体暴露风险具有重要意义,对于潜在污染区果树种植的安全性评估和风险降低具有重要意义。
pfass柑橘树的吸收富集和人类暴露风险
结果表明,除了高浓度的靶PFASS外,在受污染农田种植的柑橘树中还发现了大量未知的PFASS前体。 柑橘树中目标PFASS和未知前体物质总浓度的分布格局为:叶、果、枝、树皮、木质部、果皮、果肉、种子。 柑橘类水果的污染负荷最高(目标PFASS:58%,未知前体:71%),其次是果肉和种子。 短链、支链或羧酸基团PFASS在柑橘树地上组织中的富集能力高于相应的长链、直链或磺酸同系物,PFASS分子引入醚键(如GenX)不利于果树的吸收和富集。 总体而言,分子尺寸小、分子亲水性强的PFASS在果树中具有较大的迁移潜力,并倾向于在柑橘果肉等富含水分的果树组织中积累;分子量大、亲水性弱的PFASS在运输过程中更容易被生物屏障截留,并富集在蛋白质含量高的果树组织(如树皮、果皮、种子等)中。 在柑橘树地上组织中,叶片对目标PFASS和未知前体的富集能力最强。 在评估人类暴露于受污染柑橘的风险时,发现通常不被考虑的未知前体对人体暴露PFASS有重大贡献,有助于改进PFASS风险评估方法,并在更大程度上保护人类健康。
本研究是农业生态系统环境行为与新型污染物控制研究体系的重要组成部分,土壤化学与环境团队在典型农业种植体系(包括粮、菜、果)中PFASS的分析、风险评估及控制与管理方面逐步形成了系统的研究成果。 华中农业大学资源与环境学院刘朝阳副教授、硕士点毕业生刘顺为共同第一作者,刘朝阳副教授为通讯作者。 华中农业大学资源与环境学院谭文峰教授、王明霞教授,郭浩、徐佳义、罗子尧为硕士研究生,密苏里大学肖峰教授、加州大学河滨分校甘建英教授、兰卡斯特大学Andrew J.斯威特曼教授和其他人参与了这项研究。 该研究主要由国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、高校基本科研业务费、国家重点研发计划等科研项目支持。
此外,刘朝阳副教授是英文专著《新兴污染物的环境途径》和英文专著《城市化地区新兴污染物的生态风险:氟化工排放的PFAAS影响》中的第一和第二作者,系统阐述了我国典型地区新型污染物PFASS的排放与迁移、生物积累和环境风险, 可为农业生态系统中新污染物的治理提供科学依据。
*英文摘要:
abstract:the ingestionof fruits containing perfluoroalkyl acids (pfaas) presents potential hazards tohuman health. this study aimed to fill knowledgegaps concerning the tissue-specific distribution patterns and bioaccumulationbeh**ior of pfaas and their isomers, alternatives, and precursors (collectivelyas per-/polyfluoroalkyl substances, pfass) within citrus trees growing in contaminated fields. it also assessed the potential contribution of precursor degradation to humanexposure risk of pfass. highconcentrations of total target pfass (∑pfasstarget, 92.45‒7496.16 ng/g dw) and precursors measured through the total oxidizable precursor (top)assay (130.80‒13979.21 ng/g dw) were found incitrus tree tissues, and short-chain pfass constituted the primary components.the total pfas concentrations followed the order of le**es > fruits >branches, bark > wood, and peel > pulp >seeds. the **erage contamination burden of peel (∑pfasstarget: 57.70%;precursors: 71.15%) was highest among fruit tissues. bioaccumulationfactors (bafs) and translocation potentials of short-chain, branched, or carboxylate-basedpfass exceeded those of their relatively hydrophobic counterparts,while ether-based pfass showed lower bafs than similar pfaas in above-groundtissues of citrus trees. in the risk assessment of residentsconsuming contaminated citruses, precursor degradation contributedapproximately 36.07% to total pfas exposure, and therefore should not be ignored.
相关链接: 责任编辑:宋晓。
校对丨审稿:张扬、王农。
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