《表1 全氟和多氟烷醚类化合物(PFPEs)名称与分子式》

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《新型全氟和多氟烷醚类化合物的环境分布与毒性研究进展》

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注:全氟和多氟烷醚羧酸和磺酸类化合物的工业产品一般为钾盐或者铵盐形式，文中未作区分。

全氟和多氟烷基化合物（per-and polyfluoroalkyl substances，PFASs）是分子中全部或部分C—H被C—F取代的一类人工合成有机物。因C—F键赋予其疏水、疏油等独特的物理化学性质，PFASs被用于各种工业生产中，例如消防泡沫以及商品中的表面活性剂和表面保护剂等[1]。在众多PFASs中，全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）是最常见的2种类型。PFASs在生产和使用过程中释放进入环境后，高能量的C—F键导致它很难经水解、光解和微生物降解去除，因此具有环境持久性[2]。研究表明，长链PFASs还具有生物蓄积性和多种潜在毒性，当前PFOS和PFOA已经被《斯德哥尔摩国际公约》列为持久性有机污染物（POPs），其使用被禁止或受到严格限制。PFOS和PFOA这2种化合物的禁用，促进了一系列替代物的研发和生产。对于众多PFASs新型替代品，已有研究者对其分类方式和类型作过详细综述[3-4]。替代品研发的一种思路是在分子骨架中插入其他元素或功能基团，从而缩短全氟碳链长度，期望在保留其优良理化特性的同时，降低其生物蓄积性[5-6]。在众多的长链PFASs替代品类型中，在主链碳原子间插入“O”形成的全氟和多氟烷醚类化合物（per-and polyfluoroalkyl ether substances，PFPEs）为一类重要的替代品。如今，PFPEs正取代PFOA被用于四氟乙烯和含氟单体物质在水乳液中聚合成为含氟聚合物的加工助剂[4，7-8]。PFPEs种类繁多，根据疏水基团分类主要包括全氟和多氟烷醚磺酸和羧酸（PFESAs和PFE-CAs）等类型。当前环境中PFESAs的代表化合物为一种氯代多氟烷醚磺酸盐（chlorinated polyfluoroalkyl ether sulfonate，Cl-PFESA），其商品名为F-53B；最常见的PFECAs是4，8-二氧杂-3-氢-全氟壬酸（dodecafluoro-3H-4，8-dioxanonanoate，ADONA）和六氟环氧丙烷二聚体铵盐（Gen-X）（Gen-X为六氟环氧丙烷二聚体羧酸(hexafluoropropylene oxide dimer acid，HFPO-DA）的铵盐)。F-53B的主要成分为6:2 Cl-PFESA，另外含少量8:2 Cl-PFESA和10:2 ClPFESA，F-53B作为抑铬雾剂替代PFOS用于镀铬业中，是中国研发的产品且仅有中国生产，有关F-53B这一化合物的环境分布和毒性效应笔者曾专门作过介绍[9]，不再作为本文的重点。ADONA是PFOA的替代品，主要用作制造氟聚合物的乳化剂[8]。HF-PO-DA作为PFOA的替代物已在氟化工业中使用了一段时间，其同系物还有六氟环氧丙烷三聚体羧酸（hexafluoropropylene oxide trimer acid，HFPO-TA）和六氟环氧丙烷四聚体羧酸（hexafluoropropylene oxide tetramer acid，HFPO-Te A）等。这些PFPEs的分子式和名称等信息如表1所示。自从F-53B、Gen-X和ADONA等在多地水域中被频繁检出后，备受重视，这些PFPEs在地表水和饮用水中的分布已成为PFASs环境监测的重点[10-11]。由于插入“O”，PFE-CAs与全氟羧酸（PFCAs）相比亲水性增加，可能会降低其生物累积性，导致其更容易从生物系统中消除。但实际上化合物的生物蓄积性涉及蛋白和DNA等大分子结合、肾小球滤过和重吸收等众多复杂的生物因素，难于简单通过辛醇水分配系数（Kow）等理化参数来预测，PFPEs在生物体内的蓄积性、效应和潜在危害需要更多的现场实测和实验数据。