作为一类持久性有机污染物，全氟化合物（PFASs）在饮用水中的安全问 题近年来受到广泛关注。难以被水厂处理工艺去除的 PFASs 可通过给水管网输 送到用户端，对人体健康造成潜在风险。然而，目前管网输配过程中 PFASs 的 迁移特征尚不明确，用户龙头水中 PFASs 的风险尚缺乏系统的评价，供水行业 尚未形成针对 PFASs 的有效控制策略。本论文通过现场研究和实验室模拟研究 相结合的方式，明确了管网输配过程中 PFASs 的迁移特征，揭示了管网锰颗粒 物/沉积物对 PFASs 富集作用机制，并回溯到水源和水厂工艺单元识别了 PFASs 风险来源，探讨了活性炭工艺对 PFASs 的控制效能。主要研究内容和成果如下：

      开展了龙头水 PFASs 污染状况调查研究。我国龙头水中 PFASs 以全氟丁酸 （PFBA）和全氟辛酸（PFOA）为主，17 种 PFASs 总浓度范围为 2.83~215.29 ng/L，中位数为 13.63 ng/L，华东地区 PFASs 污染水平相对较高。进一步比较水 源类型和管网特征不同的华东地区和北方某市的 PFASs 污染状况发现，以河湖 水源和枝状管网为主的华东地区龙头水中 PFOA 风险相对较高；以南水北调水 源和环状管网为主的北方某市龙头水中以 PFBA 为主，各 PFASs 浓度均处于低 风险水平。

       研究了枝状管网和环状管网中 PFASs 的迁移行为。针对单一水厂供水的枝 状管网研究发现，管网沉积物对 PFASs 的迁移影响显著，短链 PFASs 易随水稳 定迁移至管网末端，而长链 PFASs 沿管程呈明显下降趋势，龙头水中 PFOA 浓 度相比于出厂水下降可达 40%以上；管网沉积物中的 PFASs 含量范围为 10.93~40.17 ng/g，明显高于通常天然水体沉积物对 PFASs 的富集能力；被管网 沉积物富集的 PFASs 在水力扰动下释放到水中可导致龙头水 PFASs 总浓度相比 于出厂水显著升高。在多个水厂同时供水的环状管网中，各水厂出水中 PFASs 浓度差异以及不同水厂供水的混合程度是影响 PFASs 迁移行为的重要因素， PFASs 浓度在管网中呈现出相对均匀的空间分布特征。

       揭示了管网中锰颗粒物/沉积物对 PFOA 的富集作用机制。研究发现，在模 拟给水管网条件下，溶解态 Mn(II)在氯氧化作用下原位生成 MnOx 颗粒物的过 程中对 PFOA 具有很强的富集能力，而预先生成的 MnOx 颗粒物对 PFOA 几乎没有富集能力。管网水中共存的 Mn(II)在新生态 MnOx 表面羟基和 PFOA 的羧 基之间发挥桥联作用是原位生成 MnOx 过程对 PFOA 具有强富集能力的主要机 制。Mn(II)氧化的初始阶段体系中的 Mn(II)含量高，且氧化速率快，对 PFOA 的 富集效率更高；Mn(II)氧化后期由于 Mn(II)的降低使得 PFOA 难以继续被富集。 另一方面，PFOA对 MnOx颗粒物的特性也有明显影响，富集 PFOA后的 MnOx PFOA 复合颗粒比纯 MnOx 颗粒更易于团聚成大颗粒并沉积到管壁上。  

      开展了原水输送和水厂处理过程的 PFASs 风险分析。对水源环节 PFASs 的 来源解析发现，经济水平发达地区含 PFASs 产品的大量生产和使用可能是造成 当地饮用水中 PFASs 污染的重要原因；长距离的原水明渠输送和城市人口密集 区的地表水源也是 PFASs 的污染来源。水厂处理单元对 PFASs 的总体去除能力 较低，甚至有发生 PFASs 释放的风险；其中水厂活性炭工艺对 PFASs 具有一定 的去除能力，但去除率相对较低（<25%）。当进水中长链 PFASs 浓度升高时， 已吸附在 GAC 上的有机物或短链 PFASs 可被取代从而发生再次释放。水中小分 子天然有机物可与 PFASs发生竞争吸附，其浓度升高时可导致 GAC对 PFASs的 去除能力下降，且旧炭受到的影响更大。微孔比例高的 GAC 可有效抑制已吸附 的 PFASs 在水质条件变化时的重新释放。

      提出了控制饮用水中 PFASs 风险的建议措施。由于 PFASs 在水厂难以去除， 且在管网中有富集现象，水源保护是控制饮用水 PFASs 的首要策略，应采取必 要的水源保护措施减少城区河/湖水水源和长距离开放式输水方式引入 PFASs 污 染的风险；水厂应跟踪监测水质和工艺调整期间活性炭对 PFASs 的处理效果， 及时发现可能的泄露风险；选用微孔比例高的活性炭可在水质波动时降低已吸 附 PFASs 重新释放的风险；加强对出厂水残余锰、铁、铝等的控制，降低管网 输配过程中颗粒物/沉积物的形成对 PFASs 的富集效应带来的潜在风险，同时管 网应加强维护以减少沉积物的累积。