Science│南科大裘文慧和郑春苗团队与合作者揭示全球海鱼中全氟和多氟烷基物质的暴露风险
2025年12月19日 科研新闻

近日,南方科技大学环境科学与工程学院副教授裘文慧、讲席教授郑春苗团队与合作者在《科学》(Science)期刊以“海洋鱼类食用而导致的全氟和多氟烷基物质暴露风险(Risks of Per- and Polyfluoroalkyl Substance Exposure Through Marine Fish Consumption)”为题发表最新研究成果。该研究系统评估了全球212种可食用海鱼中PFAS的富集浓度及人群食用的暴露风险,在环境健康领域具有重要的科学与现实意义。

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PFAS是一类人工合成的化学品,被广泛应用于工业生产和消费品制造中。由于这类物质在环境中难以降解,可通过食物链富集,在人体内长期蓄积,对人体健康构成潜在威胁。该研究整合了全球3126个地点20年海水PFAS监测数据,利用海洋食物网模型,对占研究区域捕捞量99%的212种可食用海鱼中的PFAS浓度进行预测。海鱼PFAS浓度水平与海域排放历史和稀释能力相关,且高营养级鱼类体内浓度更高。研究还利用高效液相色谱和质谱联用仪检测方法,对全球33科87种的150个鱼类样品的PFAS进行浓度检测,以验证食物网模型中2010-2021年的预测结果。结果表明,在样本层面33%的数据点处于两倍误差范围内,94%的数据点处于十倍误差范围内,营养级水平的验证同样基本位于十倍误差范围内,个别离群值也由实测数据的波动范围覆盖(图1)。

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图1.2010-2021年间海鱼C8-PFAS的预测浓度分布(A)以及验证情况(B和C);C8-PFAS指全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的总和

研究结合全球捕捞、贸易及人口数据,评估了不同人群通过食用海鱼对C8-PFAS的预估每日摄入量。研究表明,PFAS正随全球鱼类贸易,从污染物高残留区域向低残留区域转移。这一发现揭示了PFAS通过海鱼摄入所带来的全球性健康风险,以及全球食品贸易对PFAS暴露格局的重塑潜力(图2)。

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图2.国际贸易改变各国C8-PFAS暴露量的具体路径(A)及国际贸易影响下的摄食海鱼造成的 C8-PFAS 预估每日摄入量(B和C)

研究进一步发现,碳链更长的PFAS如全氟癸酸(PFDA, C10)、全氟壬酸(PFNA, C9)和全氟十一酸(PFUnDA, C11)具有更强的生物累积潜力,能提高鱼类中PFAS浓度,从而提高人类摄食PFAS的暴露水平。同时,这些长链化合物的生物累积特性也会影响基于毒理学实验所确定的参考剂量,使得参考摄入标准被降低。综上,长链PFAS对人类健康构成的潜在威胁尚未被完全认知,其导致的潜在健康风险值得进一步关注(图3)。

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图3.2010-2021年间,9种PFAS暴露风险水平监测情况

此研究构建了创新研究框架,系统揭示了PFAS在海洋食物网中的生物富集动态及其驱动的人群暴露风险。该框架整合了环境浓度数据、海洋食物网模型、生物累积因子、全球捕捞统计、贸易网络与健康风险评估,清晰追溯了PFAS从水体进入鱼类、并通过膳食暴露向人类传递的完整路径。研究发现,PFAS在海洋食物网中表现出显著的生物放大效应,构成了鱼类体内富集与人群膳食暴露的化学基础。值得注意的是,由于更强的持久性与生物富集潜力,长链PFAS在全球范围内呈现出更为突出的生态健康风险。研究明确了不同PFAS同系物的生物富集差异及其最终风险分异,为制定渔业资源管理与PFAS监管政策提供了关键的科学依据。

南方科技大学为论文第一单位,裘文慧和博士生杨格为共同第一作者,郑春苗、裘文慧、东南大学董兆敏教授和福州大学吴明红教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金优青项目、深圳市科技创新局重大和重点项目、粤港土壤与地下水污染控制联合实验室、宁波市重点研发计划及“揭榜挂帅”项目和高水平专项资金支持。

论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr0351


供稿:环境科学与工程学院

通讯员:周亦潆

编辑:任奕霏

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