參與成員: 林群聲教授, 林忠華博士, 阮悅斐博士

針對主要環境基質中存在的新興污染物(在本例中為PFASs)，我的研究團隊開發了靈敏且可靠的分析方法。我們建立了SPE-HPLC-MS/MS方法來測量海水中痕量的PFASs，方法定量限達到萬億分之一(ng/L)。這項研究首次揭示了PFASs廣泛存在於中國和韓國水域中。我們接著進行了深入研究，發現PFASs在我國多條河流、亞洲和南極洲之間的表層海水以及遠洋中均有檢出。隨後，我們開發了新的HPLC-MS/MS方法來分析短鏈的PFASs。這些研究結果證實了PFASs在全球環境中的廣泛分佈，為標準化測定方法的確立(例如HELCOM-赫爾辛基公約和ISO)奠定了紮實的基礎。

我們的分析方法十分靈敏，足以測量出遠洋中的痕量PFASs。我們參與了一項全球性的研究，該研究所獲取的重要數據為非揮發性PFASs通過洋流迁移到極地地區的這項假說提供了有力的支撐。我們靈敏且高選擇性的分析方法使痕量分析挪威北極的冰芯、地表雪和地表水樣本中的PFASs成為了可能。我們採集了位於高海拔地區的冰川樣品，這些冰川由多年以來積雪受壓縮而形成，其中的PFASs污染應主要來源於大氣遷移。因此，冰芯可用於研究該地區PFASs的遷移途徑及其在大氣中濃度隨時間的變化趨勢。

在融化的冰川水中所檢測到的PFASs反映了多年來PFASs對當地尤其是大氣的污染，而表層積雪和地表水樣本所檢測到的PFASs則代表了近幾年的來自於本地和全球的PFASs污染。我們的結果全面證明了PFASs不僅能通過洋流而且能通過其上方的大氣輸送進行長距離遷移。我們的研究為聯合國環境規劃署(UNEP)水監測指南的制定做出了重要貢獻。我的研究團隊進一步開發並驗證了生物樣本中測定PFASs的分析方法，並研究了於我國採集的人類血液以及母乳樣本中PFASs的賦存情況。其中一個重要發現是，兒童每天攝入多種超過保守參考劑量的PFASs，這表明在我國，嬰兒可能會通過攝入母乳而遭受PFASs暴露的潛在風險。我們發表了兩篇有關在水體和血液樣本中測定總氟含量的論文。使用此方法，我的研究團隊證明了當時在科學研究和/或環境監測中所測定的PFASs，實際上僅占環境中可萃取有機氟化合物中的一小部分(約10-30％)。這些發現在最近引起了科學家們尋找“未知PFASs”的廣泛興趣，進而可以對有機氟化合物進行更全面/有意義的風險評估。

為了評估PFASs對環境和公共健康的危害，我的研究團隊考察了PFASs對大鼠、雞以及原代培養的魚肝細胞的毒性作用。隨後，我們成功開發了用於測量禽蛋和鯨類組織以及自來水中PFASs的分析方法；最近，我們研究了濕地食物網中PFASs的營養生物放大作用，並研究了攝入含有PFASs的海產品對人類健康的影響。這些研究為世界衛生組織(WHO)、加拿大衛生部、美國環境保護署和OECD等多個機構發佈的健康指南做出了卓越貢獻。

對傳統的PFASs逐步淘汰已導致補償性生產和使用其替代品，例如生產和使用具有更短或更長碳鏈的PFASs以及其他結構相似的PFASs。這些新興的PFASs無可避免地會釋放到環境中。我們的研究一直關注傳統和新興PFASs的污染現狀和趨勢以及其對環境的影響。所收集的資訊被UNEP和WHO等國際機構用於管理(例如設定暴露上限或準則值)或對生產和使用這些化學品實行禁令。

參考:

Wang, Q., Ruan, Y., Jin, L., Zhang, X., Li, J., He, Y., Wei, S., Lam, J.C.W., Lam, P.K.S. (2021). Target, nontarget, and suspect screening and temporal trends of per- and polyfluoroalkyl substances in marine mammals from the South China Sea. Environmental Science & Technology, 55(2), 1045−1056.