期刊名称：Environmental Pollution
影响因子：7.3
DOI：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.126412
本研究为全球尺度荟萃分析型系统综述，整合2013-2024年发表的101篇高质量文献、714组数据集，覆盖46个国家、6大洲，系统解析70种药物与违禁药物（PIDs）、抗生素及全氟和多氟烷基物质（PFAS）在全球地表水中的赋存特征、浓度水平、空间差异与驱动因素，并以大型溞（Daphnia magna）为模式生物，采用危害商值（HQ）法开展统一化生态风险评估，明确高风险污染物清单，同时揭示污水处理级别、经济发展水平对污染物赋存的调控作用，最终为全球新型污染物水环境管控、风险预警与治理技术优化提供系统性科学依据。
在数据特征与整体赋存方面，研究严格纳入经LCMS/MS验证、可定量检出的地表水监测数据，排除低质量与不规范数据，最终构建涵盖PIDs42种、抗生素20种、PFAS8种的全球数据集。PIDs浓度范围为0.02ng/L~82188ng/L，抗生素为0.02ng/L~6780ng/L，PFAS为0.01ng/L~311.25ng/L，三类污染物均呈现显著的全球空间异质性，数据覆盖度以亚洲、欧洲最高（77%），北美洲次之（11%），非洲、南美洲数据相对不足。
在类别特异性赋存差异方面，PIDs中二甲双胍（MFN）荟萃中位浓度最高（729.4ng/L），卡马西平（CBZ）检出频率最高；抗生素以磺胺甲噁唑（SMX）检出最广泛，环丙沙星（CIP）荟萃中位浓度最高（27ng/L）；PFAS中全氟己酸（PFHxA）荟萃中位浓度最高（3.6ng/L），全氟烷基羧酸（PFCAs）为最主要赋存组分。
在污染驱动因素方面，荟萃分析明确：低收入、污水处理设施匮乏地区，PIDs与抗生素浓度显著偏高，多处于上四分位水平；采用二级及以上污水处理工艺的地区，污染物浓度显著降低，多维持在下四分位，三级及深度处理可将其降至基本无环境影响水平。
在生态风险评估方面，基于最大浓度的最坏场景评估显示：高风险（HQ≥1）物质为MFN、对乙酰氨基酚（APAP）、布洛芬（IBU）、磺胺醋酰（SAM）、洛美沙星（LFX）；中等风险（HQ≥0.1）PFAS为全氟十二烷酸（PFDoA）、全氟十四烷酸（PFTeDA）、全氟十一烷酸（PFUnDA）；其余多数物质在平均场景下呈低风险。
在方法学与不确定性方面，研究发现全球监测数据在目标物覆盖、时序波动、代谢产物监测上仍存在不足，且毒理数据有限，可能导致风险评估存在一定偏差，但严格的纳入标准保证了结果的可靠性与可比性。
本研究通过Web of Science、Scopus、Google Scholar、PubMed6大学术数据库检索2013-2024年发表的相关文献，经去重与严格筛选最终纳入101篇合格研究，提取覆盖全球6大洲46个国家、包含70种PIDs、抗生素及PFAS的714组地表水浓度数据集，统一采用经方法验证的LC-MS/MS定量检测数据，同步提取无效应浓度（PNEC）数据，采用HQ公式完成风险计算，并利用XLSTAT软件进行统计分析与图表绘制。
（1）药物与违禁药物（PIDs）
药物包括用于人类与兽医疾病预防和治疗的处方药与非处方药（OTC），按化学结构、治疗效果与作用机制分为：抗生素（β-内酰胺类、喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类）、抗癫痫药（CBZ）、镇痛药与非甾体抗炎药（NSAIDs）（APAP、IBU、萘普生（NAP））、β-受体阻滞剂（阿替洛尔（ATN）、美托洛尔（MTP））、血脂调节药（苯扎贝特（BEZ）、吉非贝齐（GFZ））、内分泌干扰物（甾体激素）与抗肿瘤药。
①镇痛药与非甾体抗炎药
处方与非处方镇痛药、NSAIDs主要用于镇痛。其母体化合物及代谢产物在污水、地下水、河流、海水等各类水环境中均有检出。本综述中，非阿片类镇痛药包括APAP；阿片类镇痛药包括吗啡（MOR）、美沙酮（MTD）、曲马多（TRA）、可待因（COD）；NSAIDs包括双氯芬酸（DCF）、IBU、NAP、酮洛芬（KETO）、甲芬那酸（MFA）。NSAIDs是地表水中检出率最高的抗炎药，24组观测数据占综述研究的57%；14%的NSAIDs数据浓度≥500ng/L。中国河水（0.02ng/L）与肯尼亚恩贡河（6101ng/L）的NSAIDs平均浓度差异显著。此外，波兰（2909ng/L）、尼泊尔巴格马蒂河与毗湿奴马蒂河（1427.1ng/L）、西班牙德尔维纳河（污水处理厂上游，830ng/L）、南非受纳污水的地表水（642.2ng/L）均检出高浓度NSAIDs（图1）。
NSAIDs中，DCF为全球地表水最常检出物质，17组观测占纳入文献的40%，在波兰德尔维纳河、南非豪登省、肯尼亚内罗毕地区、中国北运河、英格兰南部的平均浓度分别为793.9ng/L、467.4ng/L、405ng/L、67ng/L、50.6ng/L。DCF荟萃分析中位浓度为38ng/L，下四分位6.3ng/L，上四分位59.4ng/L（图1），其上四分位浓度为美国华盛顿特区阿纳卡斯蒂亚河（东北支流）报道值的6倍。多项研究评估了污水处理厂（WWTPs）对DCF的去除效率。DCF在活性污泥、膜分离、高级氧化等不同污水处理单元的去除效果存在差异，常规污水处理工艺无法完全去除DCF。深度处理组合工艺是DCF三级处理的有效方案，如延长停留时间的活性污泥工艺，对高浓度（100mg/L）污水中DCF的去除率可达99%。
IBU为第二大检出NSAIDs，14组观测占综述文献的33%，最高平均浓度出现在肯尼亚（6101.2ng/L），其次为波兰（2909.2ng/L）、西班牙（830ng/L）。IBU荟萃分析中位浓度38ng/L，下四分位14.1ng/L，上四分位133.3ng/L；美国部分地表水几乎未检出IBU。NAP、KETO分别以11组、10组观测位列其后，荟萃中位浓度52.9ng/L、15.3ng/L；其中NAP为NSAIDs中全球地表水荟萃中位浓度最高的物质，上四分位249.4ng/L，KETO上四分位34ng/L。
图1展示了非阿片类与阿片类镇痛药的中位浓度水平。荟萃分析显示，全球地表水镇痛药平均浓度排序：APAP>TRA>COD>MTD>MOR。APAP为最常报道镇痛药，15组观测占综述文献的35%，荟萃中位浓度34.4ng/L，在中国洞庭湖、尼泊尔巴格马蒂河与毗湿奴马蒂河的浓度范围为0.59ng/L~44967.4ng/L。肯尼亚内罗毕恩贡河检出极高浓度APAP（41128.7ng/L），主要因污水未经处理直接排入河流；美国地表水几乎未检出APAP。多项研究证实，常规污水处理厂可有效去除APAP。阿片类镇痛药中，TRA中位浓度最高（116.4ng/L），上四分位147.7ng/L，在波兰德尔维纳河（181.2ng/L）、尼泊尔巴格马蒂河与毗湿奴马蒂河（158.9ng/L）、英国乌斯河与福斯河（115.7ng/L）均有高浓度检出。其余阿片类物质荟萃中位浓度：COD 15.8ng/L、MTD 1.0ng/L、MOR 3.0ng/L。
图1.地表水中的药物与违禁药物（PIDs）（镇痛药、非甾体抗炎药、β-受体阻滞剂、降糖药、抗癫痫药）。
②β-受体阻滞剂
β-受体阻滞剂为β-肾上腺素受体拮抗剂，用于治疗心动过速、高血压、心律失常、充血性心力衰竭、心肌梗死等心血管疾病。该类物质水溶性高、难生物降解，在污水、地表水、地下水等水环境中广泛赋存且具持久性。纳入的β-受体阻滞剂包括ATN、MTP、普萘洛尔（PPN），占符合标准PIDs文献的7%。ATN为最常检出物质，10组观测占PIDs综述文献的23%，浓度范围为中国北运河1.4ng/L至尼泊尔巴格马蒂河与毗湿奴马蒂河2168.2ng/L。北京城区北运河90%流量为污水处理厂出水，覆盖约1500万人口，表明常规污水处理厂对ATN的去除效率较高；尼泊尔农村地表水仅检出痕量ATN，归因于农村处方与使用量低。ATN在全球地表水的荟萃中位浓度最高（66.5ng/L），上四分位206.5ng/L；其次为CBZ 8.7ng/L、PPN 3.8ng/L。β-受体阻滞剂在水环境中的广泛赋存令人担忧，因其对水生生物的影响研究仍较为有限。Davis等报道，环境相关浓度的β-受体阻滞剂（CBZ 1.00ng/g、PPN 0.100ng/g、西酞普兰（CTP 10.0ng/g）、帕罗西汀0.0100ng/g）暴露，可在黑头呆鱼的脑组织与腹部组织中富集。
③降糖药与抗癫痫药
MFN为治疗2型糖尿病的降糖药，是全球处方量最大的药物之一。MFN在人体内不代谢，主要以原形经尿液与粪便排出，最终在全球地表水中广泛赋存。CBZ为常用抗癫痫药，用于治疗癫痫、神经性疼痛与精神疾病，主要在肝脏代谢为10,11-二氢-10,11-二羟基卡马西平（DiOH-CBZ）、3-羟基卡马西平（3-OH-CBZ）、2-羟基卡马西平（2-OH-CBZ）、10,11-二氢-10,11-环氧卡马西平（EP-CBZ）等代谢产物。约70%的CBZ经尿液排出（母体<3%），20%经粪便排出，13%以原形CBZ排出。CBZ在污水处理中去除率极低（7%~10%），最终随出水排入环境。全球年消费量达1014吨，CBZ及其代谢产物持续排入环境，在地下水、地表水、淡水、海水甚至饮用水中频繁检出。本研究证实，CBZ地表水污染风险在研究间异质性极高（I2=86%），无污水处理厂区域污染风险显著更高（OR=9.60，95% CI [1.263~72.963]，p=0.09）。
图1展示了全球地表水最常检出的降糖药与抗癫痫药：MFN与CBZ。MFN浓度在美国密歇根湖（120ng/L）与尼泊尔巴格马蒂河、毗湿奴马蒂河（82188ng/L）间差异显著，尼泊尔高浓度源于生活与工业污水未经处理直排。英国（729.2ng/L）、中国（460ng/L）也检出高浓度MFN。MFN为所有纳入PIDs中全球地表水荟萃中位浓度最高的物质（729.4ng/L），下四分位460ng/L，上四分位855ng/L。MFN年产量巨大、使用广泛，已成为水处理重点关注物质。本研究纳入的31种PIDs中，CBZ为最常检出化合物，21组观测占综述文献的50%，在巴西佩雷克河（0.52ng/L）、孟加拉国雅鲁藏布江（1.51ng/L）、加拿大圣劳伦斯河（4.5ng/L）、中国北运河（78ng/L）、英国泰晤士河（169ng/L）、尼泊尔（196.5ng/L）、肯尼亚内罗毕地区（270ng/L）均有检出。CBZ全球地表水荟萃中位浓度6.7ng/L，下四分位1.5ng/L，上四分位63ng/L。
CBZ在水环境中普遍赋存，可对非靶标生物产生负面影响。研究表明，环境相关浓度的CBZ可导致中华青鳉线粒体损伤与性别特异性脂代谢紊乱，并通过细菌群落水平基因转移促进抗生素抗性基因传播。CBZ因难生物降解、低浓度下易吸附于污泥，常规污水处理去除效果差，亟需开展高级处理工艺与延长停留时间对CBZ去除效果的研究。
④抗抑郁药与血脂调节药
图2展示了全球地表水最常检出的抗抑郁药：地西泮（DZP）、CTP、阿普唑仑（APZ）、氟西汀（FLX）、去甲文拉法辛（DVF）、文拉法辛（VFX）。荟萃分析显示，抗抑郁药中位浓度排序：DVF≥VFX≥CTP≥APZ≥FLX≥DZP。波兰德尔维纳河检出高浓度DVF（158.1ng/L），其荟萃中位浓度69.9ng/L，下四分位9.5ng/L，上四分位105.1ng/L。VFX为最常报道抗抑郁药，9组观测占PIDs研究的21%，荟萃中位浓度23.8ng/L，上四分位37.5ng/L。Skees等在美国田纳西州比克里克河（受纳污水处理厂出水）检出VFX（243ng/L）、CTP（95.1ng/L）、FLX（9.6ng/L）；Paíga等在葡萄牙里斯河（二级污水处理厂下游）检出VFX（40.1ng/L）、CTP（0.8ng/L）、FLX（3.2ng/L），表明污水处理厂是受纳水体及周边水环境的重要污染源。
血脂调节药常用于治疗高胆固醇血症与血脂异常，在污水处理厂进出水及周边地表水中频繁检出。图2展示了全球地表水最常报道的血脂调节药：BEZ、GFZ，占PIDs综述文献的4.8%。GFZ为最常报道物质，9组观测占文献的21%，浓度范围为中国钦州湾0.028ng/L至西班牙图里亚河77ng/L，荟萃中位浓度7.7ng/L，上四分位17.9ng/L。BEZ荟萃中位浓度更高（13.6ng/L），上四分位30.8ng/L。
图2.地表水中的药物与违禁药物（PIDs）（抗抑郁药、血脂调节药、中枢神经兴奋剂）。
⑤中枢神经兴奋剂
图2展示了全球地表水最常检出的中枢神经兴奋剂：咖啡因（CAF）、麻黄碱（EPH）。CAF常与镇痛药、抗炎药配伍使用，也存在于各类含CAF饮料中，其日常广泛使用是地表水中频繁检出的原因，也是污水污染地表水的重要人为标志物。本综述中，CAF占文献的23%，60%的平均浓度≥100ng/L，在中国北运河（4200ng/L）、南非豪登省（812.2ng/L）、英国泰晤士河（400ng/L）、印度恒河（235.3ng/L）、加拿大圣劳伦斯河（210ng/L）、中国台湾西南沿海水域（4.2ng/L）均有检出。CAF全球荟萃中位浓度150ng/L，下四分位10.4ng/L，上四分位349.9ng/L。EPH荟萃中位浓度显著更低（22.8ng/L）。
⑥滥用药物/违禁药物
图3展示了全球地表水最常检出的滥用PIDs：苯丙胺（AMP）、甲基苯丙胺（METH）、3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺（MDMA）、氯胺酮（KET）、可卡因（COC）、苯甲酰爱康宁（BEG）。荟萃分析显示，滥用药物/违禁药物中位浓度排序：BEG≥AMP≥COC≥METH≥KET≥MDMA。COC及其代谢物BEG占PIDs文献的26%，11组观测为最常检出PIDs，其中90%的文献同时报道COC与BEG。匈牙利巴拉顿湖（COC：1.5ng/L、BEG：3.6ng/L）与西班牙曼萨纳雷斯河、哈拉马河（COC：73.6ng/L、BEG：145ng/L）的浓度差异显著。BEG浓度更高，因COC仅少量以原形排出，大部分以代谢物BEG形式排出（35%~54%）。COC全球荟萃中位浓度3.2ng/L，下四分位2.1ng/L，上四分位8.2ng/L；BEG中位浓度7.4ng/L，下四分位4.1ng/L，上四分位14.5ng/L。
图3同时展示了高滥用潜力的苯丙胺类兴奋剂（ATS）：AMP、METH、MDMA。MDMA为最常报道ATS，9组观测占文献的21%，浓度范围为中国地表水0.15ng/L至匈牙利巴拉顿湖73.3ng/L，高浓度与大型音乐节消费相关。Maasz等在巴拉顿湖沿岸音乐节前后采样，参会人数超15万，导致MDMA浓度升高。MDMA全球荟萃中位浓度0.79ng/L，上四分位17.6ng/L。AMP、METH各9组观测，占综述文献的19%，66%的违禁药物研究同时检出AMP与METH。METH在中国地表水（0.27ng/L）、美国比克里克河（86.4ng/L）、南非普兰肯布鲁格河（388.6ng/L）均有检出，荟萃中位浓度2.7ng/L，上四分位9.4ng/L。AMP中位浓度（5.5ng/L）与上四分位（14.8ng/L）更高，因AMP是METH的代谢产物。AMP与METH经污水直排进入水环境，同时作为注意力缺陷多动障碍处方药与滥用药物，其使用量已超海洛因与COC；地下制毒车间废水排放也是其环境来源。KET在中国渤海、黄海（0.4ng/L）、匈牙利巴拉顿湖（4.9ng/L）、中国望沙河（29.6ng/L）均有检出，望沙河高浓度与“春天呐喊”大型音乐节（约60万参会者）相关。KET全球荟萃中位浓度2.1ng/L。本综述表明，大型音乐节期间滥用药物消费量上升，亟需开展重大人群活动期间浓度时序波动研究。
图3.地表水中的药物与违禁药物（PIDs）（滥用药物/违禁药物）。
⑦ PIDs风险评估
PIDs持续排入地表水，因其环境持久性，预计对水生生物产生长期影响。本研究计算HQ值评估地表水中PIDs对水生生物的潜在环境风险，采用全球地表水PIDs最大浓度评估最坏场景。结果显示，7%的PIDs的HQ>1，具潜在环境风险，风险最高的物质为：MFN（HQ=9.072）、APAP（HQ=4.888）、IBU（HQ=1.525），与Davey等研究结果一致。Bouissou-Schurtz等在法国280份水样中也发现APAP与IBU具潜在环境风险。其余PIDs在本分析中风险不显著。
（2）抗生素
抗生素是人类与兽医领域应用最广泛的化合物。大部分人类与兽用抗生素及其残留，伴随相关抗性基因进入各类水环境。本综述中，最常检出的10种抗生素为：SMX、CIP、磺胺嘧啶（SDZ）、氧氟沙星（OFX）、四环素（TCC）、恩诺沙星（EFX）、诺氟沙星（NFX）、磺胺甲基嘧啶（SMZ）、甲氧苄啶（TMP）、金霉素（CTC）。磺胺类（SAM、SDZ、SMR、SMZ、SMX、磺胺吡啶SPD、TMP）占纳入文献的28%。SMX平均浓度在中国香港（1.38ng/L）与加纳（6780ng/L）间差异显著，肯尼亚（1913ng/L）也检出高浓度。SMX为全球地表水最常检出抗生素，17组观测占抗生素文献的65%，荟萃中位浓度8.9ng/L，下四分位7.16ng/L，上四分位138ng/L（图4）。非洲卫生基础设施匮乏、污水管网覆盖率低，如肯尼亚城镇集中式污水管网覆盖率仅7.6%，近95%的原污水直排地表水。SMX-TMP复方常用于细菌感染治疗，在非洲HIV患者中广泛用于机会性感染预防，全球约68%的HIV感染者居住在非洲。Swanepoel等估计，南非每年有159吨抗逆转录病毒药物进入地表水。此外，SMX用于畜禽与水产养殖，加剧周边地表水污染。发展中国家常规污水处理厂匮乏，污水直排是非洲地表水SMX浓度高的核心原因。孟加拉国地表水SMX平均浓度达287ng/L。荟萃分析表明，受纳原污水/半处理污水（无污水处理厂）的地表水SMX污染风险显著高于受纳处理后污水的水体（OR=4.875，95% CI [1.208~19.666]，p=0.026）。SMX地表水水质研究间异质性极高（I2=88.5%），低收入地区污染风险更高（OR=9.60，95% CI [1.398~65.943]，p=0.004）。中国（2ng/L~54.65ng/L）、美国（1.59ng/L~4.1ng/L）的SMX平均浓度显著更低。
全球地表水中，其余磺胺类抗生素SAM、TMP、SMR的荟萃中位浓度分别为12.9ng/L、6.5ng/L、4.38ng/L（图4）。肯尼亚恩贡河检出高浓度TMP（3160ng/L），其污染成因与SMX一致：广泛使用+原污水直排。上述结果凸显了高效污水处理在缓解抗生素污染、保护人类与环境健康中的关键作用。
图4展示了全球地表水最常赋存的喹诺酮类：CIP、EFX、LFX、NFX、OFX，占综述文献的20%。CIP为第二大检出抗生素，14组观测占抗生素文献的53%，为20种纳入抗生素中全球地表水荟萃中位浓度最高的物质（27ng/L），下四分位7.16ng/L，上四分位138ng/L。CIP在全球人类与兽医领域应用最广泛，在中国汉江（0.1ng/L）与肯尼亚姆瓦尼亚河（500ng/L）均有检出，肯尼亚高浓度源于污水直排（区域污水收集率<10%）。巴基斯坦沙赫阿拉姆河（受纳未处理污水）CIP平均浓度达400ng/L。CIP已被列入欧盟水政策领域全欧监测的重要抗菌药物清单。OFX、NFX分别以12组、10组观测位列其后，中位浓度4.7ng/L、14.1ng/L，下四分位2.5ng/L、1.2ng/L，上四分位17.5ng/L、45ng/L。喹诺酮类环境持久性强，易在环境中富集。
图4同时展示了大环内酯类、四环素类、林可胺类的中位浓度水平。大环内酯类占综述文献的16%，包括阿奇霉素（AZM）、克拉霉素（CTM）、红霉素（ETM）、罗红霉素（RTM），荟萃中位浓度分别为6.1ng/L、2.4ng/L、7.0ng/L、1.3ng/L，荟萃与上四分位浓度均较低。四环素类占综述文献的12%，包括CTC、土霉素（OTC）、TCC，中位浓度6.2ng/L、4.6ng/L、2.5ng/L，上四分位浓度同样较低。林可胺类占综述文献的4%，仅林可霉素（LCM），全球地表水中位浓度2.4ng/L。
水环境中抗生素残留即使低至24.4μg/L，也可改变细菌群落结构，筛选抗生素抗性基因并促进其水平基因转移。环境抗生素的核心风险在于诱导水生态系统中抗生素抗性菌形成、促进抗性基因向致病菌传播，亟需开展地表水中抗生素赋存、抗性基因污染与传播的监测研究。文献调研显示，CIP的环境样品定量方法包括分光光度法、液相色谱法、毛细管区带电泳法，但上述方法灵敏度较低；LC-MS/MS兼具高选择性与高灵敏度。
图4.地表水中的抗生素。
①抗生素风险评估
抗生素及其残留对非靶标水生生物具有生长抑制、发育异常等负面影响。基于HQs值计算抗生素对大型溞的潜在环境风险：采用平均浓度评估常规场景，采用第三四分位与最大浓度评估最坏场景。最大浓度下，仅SAM、LFX的HQs>1，具潜在环境风险，最高风险出现在中国地表水。SAM与LFX的第三四分位HQs值分别为1.805、0.297，SAM风险更高；其余抗生素风险不显著，低风险可能源于抗生素类物质的PNEC值较高。
（3）全氟和多氟烷基物质（PFAS）
PFAS是一类超过15000种的人工合成化合物，在全球工业与消费品中应用已超80年。PFAS分子含疏水氟代烷基链与亲水官能团，兼具降低表面张力、化学与热稳定性的特性，广泛用于氟聚合物生产、水成膜泡沫（AFFFs）、航空液压油、电子产品、不粘炊具、纺织品、防水防污衣物、织物保护剂、食品包装、化妆品等领域。研究证实，PFAS环境持久性强，在水、土壤、室内外空气、植物、动物与人体中普遍赋存，被称为“永久性化学物”。PFAS通过直接源（工业设施、消防用AFFFs）与间接源（污水处理厂出水、污泥土地利用、垃圾渗滤液）进入环境。间接源中，PFAS前体物在排放前可转化为终端全氟烷基酸（PFAA）产物。此外，塑料材料降解也可释放PFAS。氟调醇（FTOHs）是生产氟调聚物类产品（衣物、家具、地毯、包装用防水防污剂）的常用前体。
本综述中，最常检出的10种PFAS为：全氟辛酸（PFOA）、全氟辛烷磺酸（PFOS）、PFHxA、全氟庚酸（PFHpA）、全氟丁烷磺酸（PFBS）、全氟壬酸（PFNA）、全氟癸酸（PFDA）、全氟戊酸（PFPeA）、全氟丁酸（PFBA）、PFUnDA。图5展示了全球地表水最常检出的PFAS，包括PFCAs、全氟烷基磺酸（PFSAs）、氟调聚物、全氟烷基磺酰胺（FASAs）、GenX。PFCAs占综述文献的30%，全球地表水平均浓度范围为西班牙0.01ng/L至爱尔兰311.2ng/L。爱尔兰研究未详细描述采样点，难以解释高浓度与污染源，其研究目标为建立适用于不同水体类型的PFAS快速高效分析方法。Alghamdi等研究澳大利亚墨尔本大型工业仓库火灾后，PFAS（含PFCAs）向城市淡水溪流的释放，仓库非法堆放未知化学品与工业废物，消防泡沫与化学废物径流进入地表水，火灾后2个月PFCAs为溪流中主导PFAS。相反，Paige等在澳大利亚地表水检出PFCAs浓度为0.1ng/L~13.4ng/L。PFOA为最常检出的传统PFAS，大规模生产与广泛使用导致其在几乎所有水环境（包括极地海洋）中检出，也是全球地表水最常检出的PFCA，28组观测占综述文献的85%，浓度范围为德国0.2ng/L至爱尔兰178.5ng/L，全球荟萃中位浓度3.3ng/L，下四分位1.1ng/L，上四分位10.4ng/L。美国内华达州特拉基河、佛罗里达州大西洋沿岸/印第安河/香蕉河、阿拉巴马河的PFOA平均浓度为荟萃中位浓度的2~5倍。尽管美国已逐步淘汰PFOA与PFOS生产，但其在产品中持续浸出，且部分国家仍在生产，可通过产品进入美国市场。
PFHxA为第二大检出PFCA，24组观测占综述文献的72%，浓度范围为中国台湾0.1ng/L至爱尔兰140.8ng/L，为全球地表水荟萃中位浓度最高的PFAS（3.6ng/L），下四分位0.8ng/L，上四分位12.1ng/L（图5）。Paige等在澳大利亚墨尔本地表水检出PFHxA平均浓度为荟萃中位浓度的3倍。PFHxA近年作为PFOA替代物，用于涂层材料与食品/药品包装，6:2 FTS生物降解为短链PFCAs是其重要来源。PFCAs中，PFPeA在爱尔兰河水浓度最高（311.2ng/L），全球荟萃中位浓度2.6ng/L，下四分位0.8ng/L，上四分位9.2ng/L（图5）。爱尔兰PFHxA与PFPeA高浓度，归因于AFFFs大量使用及其生物转化为短链PFCAs。
图5全面展示了全球地表水PFSAs的分布：PFOS、PFBS、全氟戊烷磺酸（PFPeS）、全氟癸烷磺酸（PFDS）、全氟庚烷磺酸（PFHpS）、全氟己烷磺酸（PFHxS）。Paige等与Campo等在地表水检出PFSAs浓度为澳大利亚0.1ng/L至西班牙234ng/L；中国鄱阳湖（0.2ng/L）、沙特阿拉伯沿海水域（68.9ng/L）也有检出。PFOS为最常检出PFSA，25组观测占综述文献的75%，在欧洲、非洲、大洋洲、亚洲、北美洲地表水均有赋存，为PFSAs中平均浓度最高的物质，浓度范围为肯尼亚内罗毕河0.23ng/L至西班牙略夫雷加特河234ng/L，地域差异显著。PFOS全球荟萃中位浓度3.4ng/L，下四分位1.1ng/L，上四分位10.2ng/L（图5）。美国阿拉巴马河PFOS平均浓度略高于本研究上四分位。自2000年美国逐步淘汰PFOA与PFOS生产后，环境与生物样品中浓度呈持续下降趋势，2000-2005年美国献血者血浆中PFOA与PFOS浓度下降约50%；澳大利亚成年人群2002/03—2010/11年PFOS与PFOA浓度下降56%。PFBS为第二大检出PFSA，22组观测占综述文献的66%，中位浓度2.7ng/L，下四分位0.8ng/L，上四分位9.1ng/L（图5）。PFHxS占文献的63%，中位浓度3.2ng/L（PFSAs中第二高），下四分位0.7ng/L，上四分位6.4ng/L（图5）。
图5展示了氟调聚物、FASAs、GenX在全球地表水的中位浓度。氟调聚物占综述文献的3%，包括6:2氟调聚物磺酸，浓度范围为中国0.4ng/L至美国42.6ng/L，美国高浓度与德克萨斯州休斯顿大型工业火灾使用500万升B类消防泡沫相关。6:2氟调聚物磺酸中位浓度1.1ng/L，下四分位0.6ng/L，上四分位3.0ng/L（图5）。GenX占综述文献的3%，包括六氟环氧丙烷二聚酸（HFPO-DA），全球地表水中位浓度1.0ng/L。氟调聚物检出占比低，归因于其生物转化为短链PFCAs；GenX为新型PFAS，相关研究仍在发展，亟需持续跟踪。
PFAS可在人体中生物富集，与胆固醇升高、甲状腺疾病、癌症、子痫前期、低出生体重、发育毒性、溃疡性结肠炎、免疫毒性等多种健康危害相关，婴儿可通过胎盘与母乳暴露。PFAS的环境归趋与持久性已引发广泛关注。2023年5月14日，美国EPA提出国家饮用水初级法规（NPDWR），设定6种PFAS的最大污染物水平：PFOA、PFOS为4ng/L，PFNA、HFPO-DA、PFHxS、PFBS为1.0ng/L。亟需开展上述6种PFAS及新型短链PFAS在自来水、瓶装水中的赋存与污染程度研究。
图5.地表水中的全氟和多氟烷基物质（PFAS）。
①PFAS风险评估
计算HQs值评估PFAS的潜在环境风险，采用PFAS最大浓度评估最坏场景。结果显示，15%的PFAS的HQs>0.1，中等风险物质为：PFDoA，HQ=0.733；PFTeDA，HQ=0.426；PFUnDA，HQ=0.183。尽管当前为中等风险，仍需持续评估此类物质的赋存。中国地表水PFAS的HQ值均<0.1，对水生生物风险较低。