Page 176 - 《广西植物》2025年第5期

９ ８ ０ 广 西 植 物 ４５ 卷
( １. Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｓｔｒｅｓｓ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４２ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２. Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｏ￣Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４２ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ
Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ Ｊｉｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６３２ꎬ Ｃｈｉｎａ )

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ (ＰＦＯＡ) ａｎｄ ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ (ＰＦＯＳ) ａｒｅ ｔｗｏ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｐｅｒ￣ / ｐｏｌｙ￣
ｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ (ＰＦＡＳｓ). Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ￣ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ
ｈｉｇｈ ｓｔａｂｉｌｉｔｙꎬ ｔｈｅｙ ａｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｄｕｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎꎬ ｕｓａｇｅꎬ ａｎｄ ｄｉｓｐｏｓａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓꎬ ＰＦＡＳｓ ｏｆｔｅｎ ｃａｕｓｅ
ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｗｈｅｎ ｒｅｌｅａｓｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ. Ｓｏｉｌ ｉｓ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ａｎｄ ｌａｒｇｅｓｔ ｓｉｎｋ ｏｆ ＰＦＡＳｓ. ＰＦＡＳｓ ｉｎ ｓｏｉｌ ｃａｎ ｂｅ ａｂｓｏｒｂｅｄꎬ
ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｅｄꎬ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｐｌａｎｔｓꎬ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｅｎｒｉｃｈ ｉｎ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｆｏｏｄ ｃｈａｉｎ ａｎｄ ｐｏｓｉｎｇ ｓｅｒｉｏｕｓ ｒｉｓｋｓ ｔｏ
ａｎｉｍａｌｓ ａｎｄ ｈｕｍａｎｓ. Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙꎬ ＰＦＡＳｓ ｐｅｒｓｉｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆｏｒ ｅｘｔｅｎｄｅｄ
ｐｅｒｉｏｄｓꎬ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｓ ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ( ＰＯＰｓ) ａｎｄ ａｔｔｒａｃｔｉｎｇ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ.
Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＦＡＳｓ ｉｓ ｎｏｔ
ｗｅｌｌ ｄｏｃｕｍｅｎｔｅｄ. Ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ＰＦＡＳｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ａｆｆｅｃｔ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈꎬ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎬ ａｎｄ
ｇｅｎｅｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ. Ｃｏｎｖｅｒｓｅｌｙꎬ ｐｌａｎｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ＰＦＡＳｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎꎬ
ｔｒａｎｓｐｏｒｔꎬ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ. Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ ｕｓｅｓꎬ ａｎｄ ｈａｚａｒｄｓ ｏｆ ＰＦＡＳｓꎬ
ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＦＡＳｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ
ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ａｓｐｅｃｔｓ: ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ＰＦＡＳｓ ｉｎ ｓｏｉｌꎬ ｐｌａｎｔ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ＰＦＡＳｓ ｆｒｏｍ ｓｏｉｌ ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｉｎ ｐｌａｎｔｓꎬ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ＰＦＡＳ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｎｔ
ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｃｒｏｐ ｖａｒｉｅｔｉｅｓꎬ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ＰＦＡＳｓ ｏｎ ｐｌａｎｔ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ ｇｒｏｗｔｈꎬ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｐｌａｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ ＰＦＡＳｓ
ｓｔｒｅｓｓ. Ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｗｉｌｌ ｐｒｏｍｏｔｅ ｏｕｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｈｏｗ ｐｌａｎｔｓ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ ＰＦＡＳｓꎬ
ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｐｌａｎｔ￣ｂａｓｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＦＡＳｓ￣ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｏｉｌｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ ( ＰＦＯＡ)ꎬ ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ ( ＰＦＯＳ)ꎬ ｐｅｒ￣ / ｐｏｌｙ￣ｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ
(ＰＦＡＳｓ)ꎬ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒｓꎬ ｐｌａｎｔꎬ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ

全 氟/ 多 氟 化 合 物 ( ｐｅｒ￣ / ｐｏｌｙ￣ｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ 此ꎬＰＦＯＡ 和 ＰＦＯＳ 在环境中非常稳定ꎬ据测算ꎬ在
ｓｕｂｓｔａｎｃｅꎬ ＰＦＡＳｓ)是碳骨架上的 Ｃ￣Ｈ 被 Ｃ￣Ｆ 取代的 ２５ ℃环境中 ＰＦＯＳ 的半衰期可在 ４１ 年以上(Ｂｅａｃｈ
人工合成化合物ꎬ由于这类化合物具有优良的热稳 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６)ꎮ 目前ꎬ在水体和土壤中 ＰＦＡＳｓ 已被广
定性、化学稳定性、高表面活性、极低表面张力、兼 泛检出ꎬ并且土壤是 ＰＦＡＳｓ 最终和最大的汇( Ｃｈｏｉ
具疏油和疏水等独特性质ꎬ因此它们在多个工业领 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻＷａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ图 １)ꎮ
域(如航空、汽车、建筑、电子及纺织行业等)和日常 土壤中的 ＰＦＡＳｓ 不仅能被植物吸收和积累ꎬ
消费品领域(如灭火剂、地板抛光剂、洗发水、不粘 而且还能通过食物链在动物和人体内富集( Ｒｅｎ ｅｔ
涂层、地毯及杀虫剂等) 得到了广泛应用( Ｅｖｉｃｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２ꎻ Ｘｉｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 大 量 研 究 表 明ꎬ
ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ ＰＦＡＳｓ 自从 ２０ 世纪 ５０ 年代被发明以 ＰＦＡＳｓ 对动物和人危害严重ꎬ其中 ＰＦＯＳ 和 ＰＦＯＡ
来ꎬ据不完全统计ꎬ 目前在市场上有超４ ７００ 种的 在人体内的半衰期分别约为 ９ 年和 ４ 年ꎬＰＦＯＡ 在
ＰＦＡＳｓ 在售(Ｃｏｕｓｉｎｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ其中以全氟辛酸 肝中含量最高ꎬ其次为血液、肺和肾ꎬＰＦＯＡ 具有肝
(ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄꎬ ＰＦＯＡ) 和 全 氟 辛 烷 磺 酸 脏毒性、肾脏毒性、免疫毒性、神经毒性、致癌性和
(ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅꎬ ＰＦＯＳ) 为典型代表ꎬ并且 发育以 及 内 分 泌 干 扰 毒 性 等 ( Ｎａｏｍｉ ＆ Ｙｏｉｃｈｉꎬ
某些 ＰＦＡＳｓ 释 放 到 环 境 后 可 转 化 为 ＰＦＯＡ 或 ２００３ꎻ Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ Ｚｈｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｂａｒｔｅｌｌ
ＰＦＯＳꎬ这使得 ＰＦＯＡ 和 ＰＦＯＳ 成为环境中最常被检 ＆ Ｖｉｅｉｒａꎬ ２０２１ )ꎮ 因 此ꎬ 美 国 环 境 保 护 局
出的 ＰＦＡＳｓ (Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ Ｃ—Ｆ 键是很强 (Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｇｅｎｃｙꎬ ＥＰＡ) 将 ＰＦＯＡ
的共价键(３.６ ｅＶꎬ １１６ ｋｃａｌｍｏｌ )ꎬ加上其分子中 归于 具 持 久 性、 生 物 积 累 性 和 毒 性 ( ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔꎬ
￣１
多个 Ｃ—Ｆ 键相邻存在ꎬ使得 ＰＦＡＳｓ 对水解、光解及 ｂｉｏａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ＆ ｔｏｘｉｃꎬＰＢＴ) 物质ꎬ为新兴的持久
生物降解具有很强抗性(Ｍｉｌｉｎｏｖｉｃ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ 因 性有机污染物(ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓꎬ ＰＯＰｓ)