华南师范大学陈长二教授团队在环境领域权威期刊ES&T报道了利用薄膜扩散梯度（DGT）技术原位研究土壤中全氟/多氟烷基化合物的解吸动力学的相关成果，并被选为期刊副封面。
全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）是一大类完全或部分氟化的化学品。PFAS具有优异的表面活性，广泛应用于许多领域，如防水纺织品、食品包装、消防材料、电子产品、涂料、个人护理产品和表面活性剂。PFAS由于具有强大的C–F键能，在环境中对水解、微生物和光解降解具有很高的抵抗力。 因此，它们被称为“永远的化学物质”，经常在各种环境基质中检测到，包括水、土壤、沉积物和污泥。 在过去的几十年里，全氟辛烷磺酸由于其极端的持久性、高生物累积性和广泛的毒性（如癌症和免疫毒性）而越来越引起公众和科学家的关注。
土壤是PFAS在环境中重要的汇，也是生物的重要栖息地。土壤中PFAS的来源多种多样，包括垃圾渗滤液、污水污泥和土壤改良剂。全氟辛烷磺酸已在世界各地的表层土壤中广泛发现，据报道，在一些土壤中的浓度超过10μg/g。全氟辛烷磺酸不仅会对土壤结构和功能产生负面影响，还会在土壤生物中积累，对蚯蚓的繁殖和生存以及作物和蔬菜的生长造成不利影响。 它们还可能进入陆地食物链，并对人类健康造成潜在的不利影响。PFAS在土壤中的环境行为受到其物理化学性质和其他因素的影响，如土壤有机质、pH值和质地。因此，了解PFAS在土壤中的归驱和行为对于其环境风险评估至关重要。
要点1：
研究采用了一种原位工具——薄膜扩散梯度（DGT）研究了5种典型PFAS在4种土壤中的分布和交换动力学。结果表明，DGT中的PFAS质量与时间之间存在非线性关系，这意味着在所有土壤中PFAS可以由固相部分提供。
要点2：
使用土壤/沉积物DGT诱导通量（DIFS）模型来解析结果，并估算不稳定分数（Kdl）、响应时间（tc）和吸附/解吸速率（k1和k–1）的分布系数。结果表明，长链PFAS的不稳定池大小较大（由Kdl表示），意味着其更高的潜在可用性。短链全氟辛烷磺酸往往具有更大的tc和相对较小的k–1，这意味着这些全氟辛烷酸在土壤中的释放可能在动力学上受到限制，但对于更疏水的化合物，如全氟辛烷磺酸盐，则不是如此，尽管土壤性质可能起着重要作用。
Kdl最终控制着土壤中全氟辛烷磺酸的可用性，而全氟辛烷酸从土壤中的释放可能受到动力学限制（这也可能适用于生物吸收），尤其是对于更亲水的全氟辛烷酸。
本研究得到国家自然科学基金（NSFC 42277457）、广东省化学品污染与环境安全重点实验室(2019B030301008)以及广东省科技厅项目（2020B1212060053）的支持。
文章引用: Yue-Rui Huang, Si-Si Liu, Jin-Xin Zi, Sheng-Ming Cheng, Jun Li, Guang-Guo Ying, and Chang-Er Chen. In Situ Insight into the Availability and Desorption Kinetics of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Soils with Diffusive Gradients in Thin Films. Environmental Science & Technology 2023 57 (20), 7809-7817. DOI: 10.1021/acs.est.2c09348