第一作者：马欣欣 硕士研究生（厦门大学）

通讯作者：王新红 教授（厦门大学）

论文DOI: 10.1021/acs.est.5c02722

图文摘要

成果简介

      近日，厦门大学环境与生态学院王新红教授在Environmental Science & Technology上发表了题为“Transport of PFAS in the Presence of Ocean Currents: Implying the Dominance of External Inputs in the Taiwan Strait”的研究论文(DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.5c02722)。文章基于夏秋两季台湾海峡表层和垂直剖面水体中33种PFAS的分布特征，揭示了季节性洋流变化对台湾海峡PFAS迁移传输的影响。该研究首次全面揭示了台湾海峡水体中PFAS的季节动态变化特征，为进一步理解全球海洋环境中PFAS的环境地球化学行为提供了重要支撑。

全文速览

      台湾海峡海洋动力过程复杂，洋流对PFAS的迁移转化影响作用尚不明确。为深入解析季节变化下PFAS在台湾海峡的迁移运输行为并追溯其来源，采集了夏秋两季表层及全深度剖面的海水样品，研究发现台湾海峡PFAS主要源于季节性洋流的外源输入，工业排放可能是其潜在来源。表层洋流的厚度影响了浅水区（<100 m）PFAS的垂直分布，而不同水层水团的入侵则主导了深水区（>100 m）PFAS的垂直分布。风险评估表明，台湾海峡受洋流影响的区域风险水平较高。

引言

      PFAS是一类人造化合物，因其固有的化学稳定性而被称为“永久化学品”，在环境中被广泛检出。虽然近海PFAS的浓度已广泛报道，但对其分布动态及洋流驱动机制的研究仍较为缺乏。台湾海峡作为连接东海与南海的枢纽，兼有浅海与深海的过渡带特征，使得PFAS在此区域的环境地球化学行为与归趋研究超越了区域局限。在这一复杂动力环境下，洋流对PFAS时空变化的影响机制与程度，仍是亟待解决的科学问题。

图文导读

采样区域

Fig. 1. Sampling sites in the Taiwan Strait. The black font represents the sampling sites common to both summer and autumn, gray font represents summer, and red font represents autumn. (SCSWC: South China Sea Warm Current; PRDW: Pearl River diluted water; ZMCC: Zhe-Min Coastal Current; KBW: Kuroshio Branch Water.).

    基于台湾海峡夏、秋两季的表层与垂直剖面海水样品，旨在揭示PFAS的时空动态变化特征及其影响因素。

分布特征

Fig. 2. Spatial distribution of ΣPFAS and composition of PFAS in seawater sampled in summer and autumn.

      海峡表层水体中以传统C8 PFAS（PFOA）为主，其次是短链PFAS（PFBA、PFBS和PFHxA）。在表层水体中检测到新型PFAS（HFPO-DA和6:2 Cl-PFESA）。PFAS的空间分布和季节变化存在显著差异。从空间分布特征来看，夏季海峡南部PFBA浓度显著高于中北部（p < 0.05），秋季海峡中北部ΣPFAS浓度显著高于南部（p < 0.05）。从季节分布特征来看，秋季PFAS浓度水平最高，是夏季的两倍左右。夏季海峡南部的PFBA浓度显著高于秋季（p < 0.05），而秋季海峡中北部ΣPFAS浓度显著高于夏季（p < 0.05）。

影响因素

Fig. 3. Distribution of temperature, salinity, and PFAS concentrations in the surface seawater in summer (A); distribution of temperature, salinity, and PFAS concentrations in the surface seawater in autumn (B); loadings of PCA for individual PFAS in summer and autumn (C). For the purpose of better resolution, scales in different plots for the same parameter may be different.

      洋流是影响PFAS季节变化的主要因素，PFAS主要来源于季节性洋流的外源输入，工业排放可能是其潜在来源。夏季，珠江稀释水（PRDW）和南海暖流（SCSWC）将大量的全氟辛酸（PFOA）和全氟丁酸（PFBA）输送到台湾海峡南部。在秋季，闽浙沿岸流（ZMCC）则将大量的全氟辛酸（PFOA）、全氟己酸（PFHxA）和全氟丁烷磺酸（PFBS）输送到台湾海峡中北部。

垂直分布

Fig. 4. Temperature (A); salinity (B); Chl a (C) and PFAS concentration (D) in the water column. Summer and autumn sites: A10, A11, B8, B9 (summer); QB8, QB9 (autumn).

      PFAS浓度随着水深的增加而下降。在台湾西海峡浅水区（<100 m），表层水ΣPFAS浓度显著高于底层（p < 0.05），洋流水体的厚度影响了PFAS的垂向分布，而在>100 m的南部深水区，PFAS浓度最大值出现在50 m以上的表面混合层。不同水团的涌入是PFAS发生垂向变化的主要原因。夏季表面混合层（<50 m）为南海暖流水，位于混合层下方的高盐水为黑潮次表层水，这种水的流入降低了深度为75~200 m水柱中PFAS的浓度。南海中层混合水稳定分布在水柱底部（>200 m），PFAS浓度和次表层水接近。和夏季不同，秋季表面混合层为南海水和黑潮支流的混合水，其PFAS浓度水平约为夏季的一半，其余水团和夏季类似。

风险评估

Fig. 5. Risk quotients of PFAS in the surface water of the Taiwan Strait. (Data with RQ < 0.01 were not displayed.).初步生态风险评估显示，台湾海峡在秋季面临更高的PFAS生态风险，且高风险区大多与洋流影响区域重合。

小结

      这项研究系统揭示了季节变化下台湾海峡水体中PFAS的迁移传输行为及其影响因素，明确外源性洋流对台湾海峡PFAS分布的重要影响，为沿海地区PFAS的环境地球化学行为提供了更为全面的认识。

作者介绍

第一作者：马欣欣，厦门大学环境与生态学院2022级硕士研究生。研究方向近海环境中持久性有机污染物的环境地球化学行为方向。

通讯作者：王新红，教授，博士生导师，厦门大学环境与生态学院、海洋与海岸带发展研究院副院长。致力于河口-近海环境新污染物地球化学及生态毒理学研究。主持及参与国家自然科学基金（含国际合作交流项目、区域联合重点项目）等20余项。目前在核心期刊发表了200余篇文章，其中SCI论文100余篇，出版专著《海洋环境中POPs的污染及其分析监测技术》，参编专著《中国海洋地理》及教材《生态毒理学》、《化学海洋学》、《海洋科学导论》等。目前，兼任中国海洋学会海洋环境科学分会副主任理事、中国环境学会持久性有机污染物专业委员会委员、中国大洋协会危险品和放射性分会理事等，同时是国际环境毒理与化学学会（SETAC）与空气废弃物与管理学会(AWMA)会员。

参考文献：Ma, X.; Li, Q.; Liu, C.; Li, H.; Yu, X.; Yan, Y.; Li, Y.; Wang, S.; Wang, X. Transport of PFAS in the Presence of Ocean Currents: Implying the Dominance of External Inputs in the Taiwan Strait. Environ. Sci. Technol. 2025, 59 (35), 18819–18830
文章链接:

https://doi.org/10.1021/acs.est.5c02722

【转载自Environmental Advances公众号】