维度网讯，美国圣母大学（University of Notre Dame）研究人员通过分析五大湖42年的生物记录，揭示了全氟和多氟烷基物质（PFAS）在该区域野生动物中的迁移与污染过程。

这项研究发表在《环境质量杂志》（Journal of Environmental Quality）上，由该校一名前本科生主导。研究团队综合了50项研究、包含2500项生物测量数据，记录了全球最大淡水湖群生物区系中PFAS的时空变化。研究负责人Gary Lamberti（圣母大学生物科学系水生科学Nieuwland名誉教授）、Daniele De Almeida Miranda（助理研究教授）及其合作者关注藻类、微生物直至鲑鱼、秃鹰等顶级捕食者体内的化学物质积累情况。

PFAS化合物因其碳-氟键为化学中最强的键之一而不会分解，耐热、耐水且难以自然降解，导致其在土壤和水中积累。藻类等生物吸收PFAS后，可能被水生昆虫和鱼类摄食，毒素随食物链逐级放大，在顶级捕食者体内达到峰值，这一过程称为生物放大作用。

研究聚焦于五大湖中检出率最高的六种PFAS物质。其中，全氟辛烷磺酸（PFOS）因在2000年至2002年间逐步淘汰，研究期间在五大湖中含量有所下降。数据显示，苏必利尔湖污染水平最低，安大略湖最高，这与人口和制造业密度分布相符。Lamberti指出，这一模式也与苏必利尔湖和密歇根湖面积更大、深度更深有关。

论文第一作者Peter Martin（2024届前本科生）于2022年大三开始与Lamberti团队合作，该项目现为其高级荣誉论文。Martin现为密歇根州立大学（Michigan State University）博士生，他在完成研究期间与Miranda及博士后研究员Alison Zachritz等人合作。Martin表示，在特定时间段及42年时间尺度上，五大湖各湖呈现出独特的PFAS时间变化模式，并非所有湖泊都遵循同一趋势。

研究人员发现生物放大过程并非线性。Miranda指出，到达食物网顶端有多条途径，受生物群落影响。水中生物通过摄食及水循环积累PFAS，而鸟类吃鱼时因其不与水交换，PFAS负荷会不同。Lamberti表示，即使PFAS在环境中普遍存在，企业逐步淘汰某种化合物后，该物质最终会从湖中冲刷出去。但冲刷期差异显著，一滴水在湖中停留的平均时间从伊利湖的不到3年到苏必利尔湖的200年不等。Lamberti强调，五大湖会长时间保留水和污染物，为生物区系吸收毒素提供了充足时间。尽管PFOS下降是一个积极信号，但更多未经毒性测试的PFAS化合物正在不断被开发。

目前，Miranda正填补Martin项目中关于藻类、植物等初级生产者数据较少的空白，收集生物膜、碎屑、藻类和水生昆虫等样本，以观察PFAS如何进入并在食物网底部循环，最终传递至顶级捕食者。

该研究由伊利诺伊-印第安纳海洋资助项目（Illinois-Indiana Sea Grant）、五大湖渔业信托基金（Great Lakes Fishery Trust）、普渡大学印第安纳水资源研究中心（Indiana Water Resources Research Center at Purdue University）以及圣母大学环境变化倡议项目（Environmental Change Initiative）资助。Lamberti表示，希望研究能让科学家、工业界、公众及政府持续关注PFAS长期存在的问题，即使停止生产某种化合物，它仍将存在数十年。

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