周健副教授在汾渭平原农田土壤中全氟化合物的来源、组分特征及迁移过程方面取得新进展

近日，周健副教授在汾渭平原地区温室大棚和露天农田土壤中全氟化合物的来源、组分特征及迁移方面取得进展。研究以“Different Sources, Fractionation, and Migration of Legacy and Novel Per- and Polyfluoroalkyl Substances between Greenhouse and Open-Field Soils”为题在《Environmental Science & Technology》发表。论文第一作者为博士生申立娜，通讯作者为周健副教授和祝凌燕教授。

全氟化合物（PFASs）作为一类人工合成的有机污染物，由于其独特的化学性质，使得其对生物体产生毒害作用。PFASs在土壤介质中广泛存在，而其在温室大棚土壤中的来源和归趋尚不明晰。该团队以汾渭平原为研究区域，沿汾河和渭河设置了24个采样点，分别采集了土壤（露天地表土和温室大棚不同深度土（0-10 cm，10-20 cm，和20-30 cm））、大气降尘和地表灌溉水。温室大棚和露天农田地表土中PFASs的总浓度水平相当，但两者的PFASs组成差异较大，表明温室大棚和露天农田土壤中的PFASs的来源存在差异。DCA分析结果表明，大气干沉降是露天农田土壤PFASs的重要来源，而由于温室大棚的频繁灌溉，地表水对大棚土壤中的PFASs具有显著贡献。在土壤中的PFASs主要以水溶态组分（F1）存在，该组分具有较高的生物有效性。研究发现土壤中短链PFASs的F1组分中的相对含量高于长链PFASs，且短链和长链PFASs的F1组分分别受土壤阴离子交换量和有机碳组分调控。温室大棚土壤中的阴离子交换量显著高于露天农田土壤，而大棚土壤的有机碳含量低于露天农田土壤，导致温室大棚土壤中水溶态中短链PFASs相对较低而长链PFASs相对较高。此外，由于温室大棚频繁灌溉和较高的温度，促进了PFASs在土壤中的迁移，使得PFASs在温室大棚土壤中随深度增加而呈现出浓度升高的趋势。

该研究解释了广泛存在的设施农业—温室大棚土壤中PFASs的来源、迁移和生物有效性。由于温室大棚特殊的环境条件，如频繁灌溉、温度较高等，使得温室大棚中较深土层中的PFASs具有较高的生物有效性。该研究结果为未来的温室大棚中PFASs的植物累积和生态风险评估提供了理论基础。

该研究得到了国家自然科学基金（41991313、21737003、42207452）、中国高校科学基金（No.2452021103）、中国博士后科学基金（2021M702680和2021M692651）、博士科研启动经费和教育部111计划（T2017002）的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c07500

                                               编辑：赵杰

                                               终审：李志