全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulphonate, PFOS）是环境中其中最典型的全 氟化合物， 2009 年，斯德哥尔摩公约将 PFOS 列为持久性有机污染物，限制了 PFOS 及相关化合物的生产及使用。PFOS 存在直链及支链异构体，不同异构体 的生物富集及生物毒性存在差异。PFOS 前体物质的降解是环境中 PFOS 的重要 来源，前体物质同样包括直链、支链异构体，前体物质异构体的降解具有选择性。 为了更好地了解环境中 PFOS 来源，需要在异构体水平对 PFOS 前体物质的降解 进行研究。6:2 氯代多氟烷基醚磺酸盐（6:2 chlorinated polyfluorinated ether sulfonates，6:2 Cl-PFESA, 商品名 F-53B）是一种常见的铬雾抑制剂，在电镀行 业逐渐取代了 PFOS 的位置。目前关于 6:2 Cl-PFESA 生物富集及毒性的报道较 少，大部分集中在水生生物中，6:2 Cl-PFESA 在其它环境介质中的环境行为及生 物效应还缺乏了解。针对上述问题，本论文主要包括以下三个部分：

      1）研究了 PFOS 前体 N-乙基全氟辛基磺酰胺（N-ethyl perfluorooctane sulfonamide， N-EtFOSA）直链、支链同分异构体在赤子爱胜蚓（Eisenia fetida） 中差异性富集和在土壤-蚯蚓系统中的选择性降解。结果表明，N-EtFOSA 包含 1 种直链（n-N-EtFOSA）、三种支链异构体(br1-, br2-, br3-N-EtFOSA)。经过 28 天 的暴露，蚯蚓体内检测到 N-EtFOSA 及其降解产物全氟辛基磺酰胺乙酸 （perfluorooctane sulfonamido acetate, FOSAA）、全氟辛基磺酰胺（perfluorooctane sulfonamide, FOSA）和 PFOS，它们均包括四种异构体，其中 PFOS 的异构体为 n-、iso-、5m-、3m-PFOS，据此推测，N-EtFOSA 及其降解产物 FOSAA、FOSA 中也是相应的异构体。由于缺乏标准样品，采用面积归一化进行定量。不同异构 体的生物富集因子（BAFs）的大小顺序为 n->iso>5m->3m-N-EtFOSA，这一顺序 与它们在反向液相色谱中的出峰顺序相反，表明亲脂性越高，越容易在蚯蚓体内 富集。在蚯蚓-土壤系统 n-、iso-、5m-和 3m-N-EtFOSA 异构体的降解符合一级反 应动力学，速率分别为 0.031±0.002, 0.047±0.003, 0.057±0.005 和 0.059±0.004 d -1 , 说明亲脂性越高，降解速率越慢。N-EtFOSA 在不同体系中的降解速率为：加入 蚯蚓的土壤>未灭菌土壤>灭菌土壤。蚯蚓-土壤体系中 N-EtFOSA 降解速率的增 加不仅源于蚯蚓的降解，还因为蚯蚓对于土壤微生物的生长及活性的刺激作用， 导致土壤微生物降解能力的增加。

       2 ）研究了 PFOS 前 体 物 质 N- 乙 基 全 氟 辛 基 磺 酰 胺 乙 酸 （ N-ethyl perfluorooctane sulfonamido acetate, N-EtFOSAA）直链、支链同分异构体在人工 污染土壤中的特异性降解。N-EtFOSAA 包含一种直链异构体（n-N-EtFOSAA）、 四种单甲基支链异构体（iso-、5m-、4m-、3m-N-EtFOSAA）。土壤中检测到 N EtFOSA、FOSAA、FOSA 和 PFOS 四种降解产物，每种物质分别包括 n-、iso-、 5m-、4m-和 3m-五种异构体，五种异构体在土壤中的降解速率常数分别为 0.022±0.001、0.023±0.003、0.030±0.005、0.053±0.004 和 0.061±0.006 d-1，半衰期 分别为 30.4±4.8、15.6±3.4、12.4±2.6、8.04±1.6 和 5.21±0.9 d，降解速度 3m- > 4m- > 5m- > iso-≥n-N-EtFOSAA，亲脂性越高，降解速率越慢。灭菌土壤中 N EtFOSAA 降解速率低于未灭菌土壤，由此可见， N-EtFOSAA 在土壤中异构体 特异性降解主要是土壤微生物的作用。

       3）采用在温室水培实验研究 6:2 Cl-PFESA 和 PFOS 苗期绿豆中的富集及毒 性效应。短期吸收动力学实验结果可用米氏方程（Michaelis-Menten）拟合，6:2 Cl-PFESA 的最大反应速度 Vmax（6.16 ± 0.67 mg kg−1 h −1）高于 PFOS（4.56 ± 0.46 mg kg−1 h −1），6:2 Cl-PFESA 的米氏常数 Km（1.10 ± 0.13 mg L−1）低于 PFOS（1.32 ± 0.12 mg L−1），表明植物对 PFOS 和 6:2 Cl-PFESA 的吸收过程可能由载体蛋白 调控，6:2 Cl-PFESA 与载体蛋白之间的亲和力高于 PFOS。吸收传输动力学可用 一级反应动力学方程拟合。6:2 Cl-PFESA(34.55 mL g-1 dw)的根富集因子（RCF） 是 PFOS（27.11 mL g-1 dw）的 1.27 倍，6:2 Cl-PFESA（0.177）的传输因子（TF） 是 PFOS（0.165）的 1.07 倍，表明 6:2 Cl-PFESA 在绿豆中具有比 PFOS 更强的 生物富集和传输能力。毒性实验的结果表明 6:2 Cl-PFESA 和 PFOS 能抑制绿豆 的生长，且 6:2 Cl-PFESA 的抑制作用更为显著。6:2 Cl-PFESA 与 PFOS 均能诱 导绿豆体内脂质过氧化, 蛋白羰基化和 DNA 双链断裂及根中羟基自由基的积累。 暴露 6:2 Cl-PFESA 的绿豆根中羟基自由基的积累水平是暴露 PFOS 的 1.08-1.16 倍，羟基自由基水平与绿豆根部 MDA 和蛋白羰基化水平呈线性正相关关系。以 上结果说明氧化胁迫是 6:2 Cl-PFESA 和 PFOS 毒性效应的重要机制。6:2 Cl PFESA 对绿豆的毒性比 PFOS 更强。