饮用水中吸附在微塑料上的PFAS：对女性暴露、生殖健康风险的影响及其缓解策略

研究背景

全氟和多氟烷基物质（PFAS）具备难降解、生物富集与远距离迁移特性，被称作永久化学品，饮用水是人体日常 PFAS 最主要暴露途径之一；水体中广泛存在的微塑料可通过疏水吸附、静电作用富集水环境中微量 PFAS，形成微塑料 - PFAS 复合污染物。相较于普通人群，女性生理代谢、内分泌及生殖系统对 PFAS 与微塑料复合胁迫更为敏感，长期经饮水摄入易诱发内分泌紊乱、生殖毒性等健康损伤。

研究方法

研究采集市售瓶装、管网自来水等多类型饮用水样品，理化检测饮用水中微塑料赋存浓度、粒径分布及吸附态PFAS组分与负载量；借助分子对接、定量构效关系（QSAR）、生理药代动力学（PBPK）系列模拟工具，一方面量化不同饮水暴露场景下PFAS经微塑料载体在女性消化道吸收、脏器富集水平，另一方面预测 PFAS-微塑料复合物与生殖靶蛋白结合能力、生殖毒性靶点与损伤效应，最后通过模拟筛选适配的净水材料与工艺参数，明确PFAS-微塑料协同污染物的去除优化方案。

主要结果

饮用水中微塑料可高效富集水中多种典型PFAS，微塑料粒径越小、疏水性能越强，对长链PFAS吸附容量越高，瓶装饮用水因包装溶出微塑料，其微塑料结合态 PFAS负荷显著高于市政管网自来水，该类结合态污染物占饮用水PFAS总暴露量31%~48%。基于PBPK模拟结果证实，相较于游离PFAS，依附微塑料进入女性消化道的PFAS避开部分胃液降解屏障，肠道吸收率提升27%左右，优先在卵巢、子宫等生殖器官富集，育龄期女性日均饮水暴露造成的生殖靶器官PFAS累积剂量超出安全参考阈值。

图1.微塑料对各种全氟烷基和多氟烷基物质的吸附能

QSAR与分子对接结果从分子层面阐明毒性机理：PFAS可与雌激素受体、卵泡发育相关关键蛋白稳定结合，干扰内源性激素信号通路，微塑料载体可进一步提升 PFAS与靶蛋白结合亲和力，放大卵巢早衰、卵泡发育异常等生殖负面风险；in silico 材料筛选模拟表明改性活性炭、复合纳滤膜可同步截留水体微塑料并脱附去除负载 PFAS，在最优运行参数下复合污染物去除率可达90%以上。

图2.活性炭对PFAS和微粒的吸附性能

研究意义

饮用水微塑料是PFAS重要迁移载体，微塑料负载提升PFAS生物利用度，大幅加剧女性生殖系统暴露风险；in silico模拟可高效完成暴露量化、毒性机理解析与防控技术预筛选，从源头管控饮用水包装微塑料析出、配套改性吸附/纳滤深度净水工艺，是削减女性PFAS复合暴露、防控生殖健康风险的可行管控路径。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652623003499?via%3Dihub.