原文信息·
原文标题：EcologicalandhealthriskassessmentofperfluorooctanesulfonateinsurfaceanddrinkingwaterresourcesinChina
作者：XiangyunGao,ZhengtaoLiu,JiLi,XiaonanWang,LiangCui,ShunhaoAi,
ShiqingZhao,QianyunXu
来源：ScienceoftheTotalEnvironment()
1.引言·
全氟辛烷磺酸盐（PFOS）是一种人造物质，已广泛用于商业和工业产品，包括表面活性剂，阻燃剂和驱虫剂。全氟辛烷磺酸在环境基质中的存在给人类提供了多种暴露源。在食物链中积累的全氟辛烷磺酸可能会在体内聚集，并已在人类的全血、血浆、母乳、肝脏和脐带血中检测到。研究表明，出生体重等出生因素与母体血液或脐带中的全氟辛烷磺酸浓度有关。然而，基于对人类的临床和流行病学研究，尚未获得结论性的结果。
这项研究旨在表征全氟辛烷磺酸在淡水体和自来水饮用水中的暴露分布，分别评估其潜在的生态和健康风险。考虑到全氟辛烷磺酸的持久性和潜在的内分泌干扰活性，筛选了对长期接触的潜在敏感*性作用，并将其用于评估生态风险。发现人类环境暴露行为的模式与全氟辛烷磺酸对公共卫生的潜在威胁有关。为了准确评估全氟辛烷磺酸的健康风险，在中国人口中考虑了与接触有关的因素，比较了不同地区和季节的每日平均全氟辛烷磺酸摄入量。
2.材料和方法·
2.1.全氟辛烷磺酸的*性和暴露数据
从已发表的文献中筛选全氟辛烷磺酸对水生生物的*性数据，并根据其对生长发育、繁殖、生物化学和生存的不良影响四种类型进行分类。就慢性*性数据而言，藻类的全氟辛烷磺酸暴露时间为4天，其他水生物种为N14天。首先使用未观察到影响浓度(NOECs)。如果无法测定NOEC，则使用最低观察效果浓度(LOEC)。当没有NOEC和LOEC时，使用10%有效浓度(EC10)。通过筛选-年发表的文献获得表层淡水和饮用水的浓度。从发表的文献中获得的暴露浓度经过质量保证和质量控制程序。
2.2.生态风险评估
筛选的*性数据分为四类，并用于构建物种敏感度分布（SSD）曲线。SSD的第5个百分位数是5％的水生物种（HC5）的危险浓度。预测的无效应浓度（PNEC）用HC5除以1-5的应用因子来计算。应用联合概率曲线（JPC）方法评估了全氟辛烷磺酸对淡水水生生物的生态风险。JPC是通过将暴露浓度分布和SSD结合起来生成的，反映了受影响水生生物的百分比与暴露浓度超标频率之间的关系。JPC越靠近坐标轴，目标污染物对水生生物造成的风险就越低。
2.3.健康风险评估
在这项研究中，使用目标危险系数（THQ）评估了与饮用水相关的非致癌健康风险。健康风险表示为PFOS的暴露量与参考剂量（RfD）之比。如果THQ大于1，则认为饮水带来的健康风险对人体健康具有重大意义。相反，如果THQ小于等于1，则不会有任何明显的健康风险。THQ值计算如下：
其中，ADD=平均每日剂量，RfD=参考剂量
其中，
C=水中的PFOS浓度，mg/mL。WIR=摄水率，mL/天。
EF=曝光频率，每年天。
ED=暴露持续时间，70年，平均寿命。
BW=平均体重，公斤。
AT=非致癌物的平均接触时间（天/年×接触年数，假设为70年）。
3.结果和讨论·
3.1.PFOS在新鲜地表水和饮用水中的分布
PFOS在地表水中的环境暴露分布（EED）如图1所示。
中国全氟辛烷磺酸的总体污染水平在发达国家报告的范围内。但是，在某些工业发达地区，其暴露程度超过了发达国家。图1A中的右侧EED曲线代表太湖，表明它在中国研究的地区中含有最严重的PFOS污染。此外，*河，辽河和珠江也表现出高水平的全氟辛烷磺酸污染。长江中的低暴露水平，与海河流域和淮河流域的暴露水平处于同一范围内。钱塘江地区全氟辛烷磺酸污染水平最低，全氟辛烷磺酸平均浓度为0.89ng/L。污染物的暴露浓度主要与工业发展水平，地理位置的运输和贸易状况有关。
美国和其他国家的地表水中全氟辛烷磺酸的EED如图1B和C所示。由于美国，加拿大和韩国的发达区域经济和高水平，在美国，加拿大和韩国的地表水中检测到较高的全氟辛烷磺酸暴露浓度。工业化。日本的全氟辛烷磺酸暴露水平与中国相同，而巴西的全氟辛烷磺酸污染水平较低。
图2A说明了中国33个省级行*区域饮用水中的全氟辛烷磺酸平均浓度。饮用水中全氟辛烷磺酸的空间分布表明，包括江苏,广东，澳门，台湾，浙江，山东，上海和香港在内的中国东南沿海地区，全氟辛烷磺酸的浓度较高。这主要归因于中国长三角和珠江三角洲的冷凝式全氟化合物生产商的排放。一般而言，中国的沿海城市比内陆城市更加发达，人口密度更高。沿海城市含全氟辛烷磺酸产品的较高消费量和国内排放量将影响其在饮用水中的浓度。珠江三角洲，长江三角洲以及渤海沿海地区是人口最多和最发达的地区。
图2B显示了来自亚洲，大洋洲，非洲，欧洲和美洲的饮用水中的全氟辛烷磺酸浓度。美国环境保护署将全氟辛烷磺酸的饮用水健康咨询价值定为70ng/L。但是，发现的筛选数据中有2.40％超过了该值，表明对当地居民的潜在健康风险。在欧洲大多数国家中，发现全氟辛烷磺酸的平均浓度相对较高。中国饮用水中的全氟辛烷磺酸平均浓度与日本相当，但远低于法国，德国，西班牙，意大利和巴西的报告浓度。
3.2.新鲜地表水中全氟辛烷磺酸的生态风险
根据全氟辛烷磺酸对水生生物的慢性*性数据，根据不同的*性作用绘制了SSD曲线。结果列于表1。全氟辛烷磺酸的急性*性已得到广泛研究，但有关慢性*性的数据有限。因此，本研究共收集了35种全氟辛烷磺酸的慢性*性数据。慢性死亡的浓度范围是0.27–mg/L。用于生物化学的全氟辛烷磺酸浓度范围为0.02至10mg/L。与繁殖影响有关的*性数据范围为0.10-10mg/L。基于生长和发育*性的NOEC值范围为0.73μg/L至2.90mg/L。在本研究中，四类*性作用的物种组成相似。获得了有关鱼类，昆虫，两栖动物，甲壳类和藻类等水生物种的全氟辛烷磺酸慢性*性数据。
图3显示了基于不同*性作用的PFOS的SSD曲线。基于生长和发育的SSD曲线在最左侧，表明对水生生物的生长和发育*性是最敏感的*性作用。PNEC的含量为0.02–0.09μg/L，低于其他*性作用的含量。PNEC增加的顺序不同的*性作用如下：生长发育繁殖生化存活。斑马鱼是一种国际标准的测试种，已有大量的*性数据。比较全氟辛烷磺酸对斑马鱼的不同*性作用的结果，表明在较低的全氟辛烷磺酸浓度下对生长和发育产生不利影响。现有的*性数据表明，本地物种对全氟辛烷磺酸的敏感性低于非本地物种。
基于不同*性作用的SSD曲线表明，与水生生物的繁殖，生化和存活相比，低浓度的PFOS影响水生生物的生长和发育。对生长和发育的不利影响将进一步影响生物体的繁殖和生存。
根据生长发育和全氟辛烷磺酸在不同国家地表水中的暴露浓度的慢性*性数据构建联合概率曲线(JPC)，如图4所示。曲线下的面积表示长期接触全氟辛烷磺酸所造成的总体风险。面积大表示风险高。太湖5%水生物种超过生长发育*性的概率为0.90%，整体生态风险为0.。钱塘江的警讯非常接近x轴，说明风险可以忽略不计。JPC在阿尔塔马哈河、巴西、苏利尔湖和Siskiwit湖也观察到了类似的风险水平(图4B-C)。全氟辛烷磺酸在Conasauga河造成的生态风险在美国最为严重(图4B)。它的总体风险是太湖的6倍。在分析的六个国家中(图4C)，全氟辛烷磺酸对加拿大地表水的生态风险最高，总体风险为0.，而巴西的生态风险最低，为0.。第二高的总体风险是美国淡水的0.01。加拿大、美国、韩国和日本对5%水生生物的危害概率分别为3.63%、4.45%、2.83%和2.02%。而在中国，这一概率仅为0.65%，表明生态风险非常低。这些结果表明，所调查的地表水的生态风险在所有国家都是可以接受的。
根据《斯德哥尔摩公约》，当生物浓度因子(BAF)或生物浓度因子(BCF)在至之间时，化学物质有可能在生物体内积聚。总的来说，全氟辛烷磺酸具有潜在的累积性。目前全氟辛烷磺酸在淡水水体中的生态风险较低。然而，由于全氟辛烷磺酸的积累和生物放大效应，其在环境中的暴露和对水生生物的危害需要长期评估。
3.3.饮用水中全氟辛烷磺酸的健康风险
环境污染对健康的影响与环境污染物的浓度和*性有关，也与人类接触环境的行为模式密切相关。在这里，我们发现这些行为模式在国家之间是不同的。为了提高健康风险评估的准确性，使用了《中国人口(成年人)暴露因素手册》的日饮水量和体重(表2)。
图5A-B中的插图提供了不同区域的进一步细节。中国东部和南部地区由于饮用水接触浓度较高，添加量高于其他地区。因此，这些地区对公众健康的潜在风险应成为进一步研究的重点。东北地区的添加值较低，可能与全氟辛硫磷暴露浓度低、日饮水摄入量低、居民体重高有关。正如预期的那样，夏季的ADD略高于冬季、春季和秋季(图5C-D)。另外，男性和女性的增加如图5E-F所示，男性和女性之间没有显著差异。
美国环保署得出全氟辛烷磺酸的参考剂量(RfD)为20ng/(kg·day)。连云港地区全氟辛酸(PFOS)的最高add95(图5B为20.63ng/(kg·day)，图5D为25.03ng/(kg·day)，超过了美国环保局的RfD，这意味着当地居民通过饮用饮用水可能面临更高的全氟辛酸健康风险。
4.结论·
在中国主要的淡水流域中，太湖的全氟辛烷磺酸污染水平与区域工业化有关。作为对长期接触全氟辛烷磺酸最敏感的*性作用，生长和发育被用于潜在的生态风险评估中。对中国5％的水生生物造成危害的概率为0.65％。与其他国家相比，中国的生态风险可以忽略不计。此外，通过全氟辛烷磺酸的添加和RfD评估了饮用水对健康的危害。大多数THQ值的范围从0.到0.1，这是本地居民可以接受的健康风险水平。在华东，华北和华南，与其他地区相比，THQ1的健康风险更高，但男性和女性之间的健康风险没有显着差异。在快速的工业化和城市化进程中，应密切注意环境矩阵中全氟辛烷磺酸的工业和家庭排放，以确保人类和生态系统的健康。
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