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中文标题：沉浮交替促进沉积物中全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 的释放和生物累积.英文标题：Submerge-emerge alternation promotes sediment per- and polyfluoroalkyl substance (PFAS) release and bioaccumulation.了解全氟烷基和多氟烷基物质 （PFAS） 在淹没-出苗交替 （SE） 下的沉积物释放和植物生物积累，对于预测它们在河岸带的运输和命运至关重要。在本研究中，首先构建了一个模拟装置，以探究 SE 对 PFASs 在河岸沉积植物系统中运输的影响及其潜在机制。比较了淹没 （CS） 和浮出 （CE） 情况。结果表明，SE 显著增强了 PFAS 在沉积物中的运输和生物积累。与初始浓度相比，SE、CS 和 CE 组沉积物中 PFAS 分别降低了 81.84 %、50.48 % 和 21.68 %。SE组植物根系中PFASs的生物蓄积性分别是CS组和CE组的1.26倍和4.16倍，SE组叶片中PFASs的生物蓄积性是其他两组的2.05倍和1.71倍。SE 下的溶解有机物 （DOM） 组成和分子性质被认为是调节沉积物中 PFAS 释放的主导因素。根系分泌物中的根形态和低分子量有机酸 （LMWOA） 与 PFAS 在植物中的生物积累密切相关。在替代品中，六氟环氧丙烷三聚体酸 （HFPO-TA） 表现出更大的疏水性，六氟环氧丙烷二聚体酸 （Gen-X） 具有更大的迁移率，6：2 氟调聚物磺酸盐 （6：2 FTS） 在植物中积累更多。这项研究扩大了对淹没-出水交替下河岸沉积物-植物系统中 PFAS 的地球化学循环的理解。![]()
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图 1. (a) SE 系统图解。(b) 浸没和浮出的时间间隔分别相当于 5 天和 10 天。
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图 2. (a) 不同时间点沉积物、孔隙水和地表水中 PFAS 的浓度和组成。(b) SE、CS 和 CE 组中 PFAS 的分配系数 (Log10 Kd)。
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图 3. (a-c) 结构方程模型 (SEM) 分析沉积物性质对 SE、CS 和 CE 类 PFOA 及其替代品和 PFOS 及其替代品的直接和间接作用。
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图 4. (a-c) SE、CS、CE 组根系形态；(d) SE、CS、CE 组根系结构参数；(e) SE、CS、CE 组根系分泌物含量及植物组分。
本研究首次采用模拟实验方法探索了交替浸没-暴露对河岸带PFAS迁移和生物累积的影响，发现交替浸没显著促进了PFAS从沉积物中的释放和在植物中的累积。与持续浸没和持续暴露相比，SE处理下沉积物中PFAS浓度显著降低，植物根部和叶片中的PFAS浓度显著增加。此外，溶解性有机质（DOM）在SE处理下的组成和分子特性是调节PFAS迁移的主导因素，根系形态变化及根系低分子有机酸的分泌则是影响PFAS生物累积的关键因素。该研究为理解PFAS在河岸带沉积物中的地球化学循环及环境命运提供了重要依据。
文章DOI：10.1016/j.scitotenv.2024.177413声明：
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