全氟和多氟烷基物质(PFASs)是一类含有高度氟化碳链的合成有机化合物。由于其疏水、疏油性、热稳定性和表面活性特性(Buck等人,2011年),PFASs被广泛用于制造氟聚合物、金属表面处理、消防泡沫、纺织品整理以及各种消费品(Glüge等人,2020年)。PFASs的广泛使用导致其在多种环境介质中普遍存在,包括土壤(Cheng等人,2023年)、地表水和地下水(Xu等人,2021年)、灰尘(Zhou等人,2021年)、生物体(Munoz等人,2022年)和食品接触材料(Ramírez Carnero等人,2021年)。土壤是PFASs的重要储存库(Zhao等人,2025年),主要污染途径包括受污染的灌溉水、土壤改良剂的施用和大气沉降(Iqbal等人,2026年)。受污染的土壤可作为二次污染源,通过径流、渗漏、入渗(Ma等人,2022年;Xu等人,2021年)和挥发(Xiao等人,2015年;Navarro等人,2017年)将PFASs释放到地表水、地下水和大气中。此外,植物可以从土壤中吸收PFASs,导致其在食物链中的生物累积,对生态系统和人类健康构成潜在风险(Wang等人,2010年;Li等人,2020年;Tang等人,2021年)。某些PFASs,如全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS),与不良健康后果有关,包括致癌性、甲状腺疾病和内分泌紊乱(Fenton等人,2021年;Sharma等人,2026年)。
PFASs具有高度持久性、生物累积性,并被广泛使用,对环境和健康构成重大威胁。为此,国际社会制定了相关法规,例如2009年将PFOS及其盐类列入《斯德哥尔摩公约》附件B,2019年将PFOA及相关化合物列入附件A,2022年将PFHxS及其盐类列入附件A(UNEP,2009年、2019年、2022年)。尽管采取了这些措施,全球对PFASs的需求仍然很大。随着PFASs相关产业从发达国家转移,中国已成为主要的生产和排放中心。2022年,中国发布了《控制新型污染物行动计划》,以加强对其生产和使用的监管。《新型污染物关键控制清单》(2023年版)也提出了针对相关PFASs的风险管理要求(生态环境部,2022年)。然而,中国的监管措施主要集中在传统化合物上,对于新兴替代品(如HFPO-DA和6:2 Cl-PFESA)的系统性监督仍在发展中(Brendel等人,2018年;Cheng等人,2023年;美国环保署,2024年)。重要的是,对传统PFASs的限制并不能立即缓解土壤污染问题,因为历史排放、环境持久性、产业聚集和替代品的持续使用可能会产生新的污染模式(Li等人,2020年;Cheng等人,2023年;Wang等人,2024年)。
了解土壤中PFASs的时空分布、驱动因素和风险特征对于评估监管效果和制定土地利用规划及土壤修复策略至关重要。尽管现有的中国相关研究提供了有价值的信息,但这些研究大多局限于特定点源或有限的背景地点,仅能部分反映工业区、城市区和农业区的污染情况(Li等人,2020年;Wang等人,2024年)。由于地区经济发展和产业结构存在显著差异,这些局部研究不足以全面反映全国范围内的污染情况、空间变异性、点源影响和新兴替代品趋势。此外,长期时间数据的缺乏限制了国际公约和国内法规对土壤PFASs动态影响的评估(Cheng等人,2023年)。因此,仍需要开展全面的全国性调查,以明确中国土壤中PFASs的分布和风险,填补空间和时间覆盖方面的空白。
由于样品采集和化学分析耗时且资源密集,对中国土壤中PFASs的全面监测具有挑战性(Yang等人,2025年)。作为一种替代方法,综合现有文献进行全国性评估是一种可行且有效的方法。然而,不同研究在采样地点、土地利用类型、距离污染源的距离、采样时间、分析方法和目标化合物方面存在较大差异。因此,仅依赖单个样本的简单平均值无法准确反映全国范围内的污染水平和相关不确定性。元分析越来越多地被用于应对这些挑战,它能够整合多个数据集,同时考虑研究特定的权重并进行敏感性分析,从而增强推断的可靠性并揭示总体趋势(Huang等人,2019年;Viechtbauer和Cheung,2010年)。此外,时间趋势、土地利用差异以及土壤中PFASs浓度的区域变化对于污染管理和监管策略的制定至关重要。这些见解可以通过元分析框架内的子组分析和累积评估系统地获得。
为了解决这些不足,本研究系统地整理了2010年1月至2026年1月期间发表的关于中国土壤中PFASs的实地调查数据,提取了2007年至2024年的采样数据。选择了覆盖范围广泛的10种PFASs进行解析,包括PFOA、PFOS、PFBA、PFBS、PFHxA、PFNA、PFDA、PFPeA、6:2 Cl-PFESA和HFPO-DA。本研究的目标是:(1)使用加权元分析方法估算全国、区域和土地利用特定尺度上的表层土壤PFASs浓度;(2)描述土壤中PFASs的时空分布特征并确定其主要驱动因素;(3)评估相关的人类健康风险。这些发现为PFASs的管理策略提供了重要依据,并为未来的针对性研究指明了重点区域。