职业暴露工人体内多/全氟有机化合物(PFASs)的非靶向识别及环境行为研究

Poly- and perfluoroalkyl substances (PFASs) are now globally distributed as contaminants. Due to high structure diversity, many historically emitted PFASs remain structurally unknown even today. Meanwhile, the global restriction on some legacy PFASs during the past few years has brought many new alternative PFASs into the market, as a result, they have been gradually emitted into the environment. A large concern over these new PFASs is also the large unknown in their chemical identities. The unknown legacy and new PFASs represent a great source of uncertainty for ascertaining environmental health risks, revealing their identities is, therefore, of great importance. In this proposal, we plan (1) to reveal unknown PFASs in occupationally exposed workers’ serum samples by using high resolution mass spectrometer-based nontarget discovery and suspect screening techniques; (2) to analyze environmental samples collected at different distances around the plants for newly-discovery PFASs by suspect screening, by which to estimate environmental transfer capacities of new PFASs; (3) by considering both environmental transfer capacities and detection rates in workers, to select PFASs of special concern for standards synthesis and further confirm corresponding PFASs’ structure in samples; (4) to quantify concentrations of new PFASs in different   environmental samples collected around the plant, and to explore their environmental behavior. This project is expected to provide valuable information for PFASs’ risk assessments, thus facilitating the early discovery of important environmental contaminants.

全/多氟有机化合物（PFASs）是一类全球性环境污染物。由于结构种类繁多，环境中仍赋存大量未知的传统PFASs及其转化产物。同时，由于近年来对传统PFASs的限制，许多结构尚不明确的新型PFASs进入市场并被排入环境。大量未知PFASs的存在严重影响环境健康风险的评估。本项目拟（1）以我国某大型氟化厂的工人血清为研究对象，运用高分辨质谱非靶向分析和可疑物筛查分析，识别并鉴定其中的未知PFASs，明确其结构类型；（2）基于新发现PFASs， 对工厂周边不同距离处的环境样品进行可疑物筛查分析，评估其环境迁移能力，并结合工人血 清中的检出率筛选“重点关注PFASs”；（3）对“重点关注PFASs”进行标准品化学合成，确 认样品中相应PFASs的结构；（4）定量重点关注PFASs在工厂周围不同环境样品中的浓度，研 究其环境行为。本项目为PFASs类化合物的风险评价提供重要数据，有助于重要污染物的早期发现。

对传统全/多氟有机化合物（PFASs）持久性、蓄积性及毒性方面的担忧引发了世界范围内对新型PFAS的探索。然而，除了少数已知的结构类型外，大量近年来生产及排放的新PFAS结构未知。本项目（1）以我国南方某大型氟化厂的工人血清为研究对象，运用高分辨质谱非靶向分析和可疑物筛查分析，识别并鉴定了其中48类的PFASs，其中超过20类未全新发现，包括了超过240种化合物，绝大多数PFAS都具有多种结构异构体。这些PFAS主要为多氟有机酸类（羧酸和磺酸）和前体类，其中有机酸类的多氟碳链结构主要为H、O-醚、S-醚、羰基、Cl等的单独取代或者混合取代。此外，这些化合物多氟碳链长度横跨3至18，绝大多数为超过8个碳原子。（2）基于这些新发现的PFASs，我们对工厂下游鱼体以及来自全国不同污水处理厂的污泥样品进行了筛查，发现了多氟磺酸类PFAS是最主要的结构类型，提示这类些PFAS具有更高的蓄积性、持久性及迁移性；此外，结合这些新PFAS在工人体内从2008年至2018年的时间趋势，我们筛选出6类应该“重点关注“的PFASs。对这些“重点关注PFASs”中的3种H、O及Cl取代的多氟磺酸，我们通过于美国EPA合作取得了这些新PFAS的合成标准品，继而进行了结构确认。本项目为我国PFASs类化合物的暴露及风险评价提供了重要的基础数据，有助于重要PFASs污染物的早期发现及管控。