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全氟辛烷羧酸(Perfluorooctanoic acid，PFOA)和全氟辛烷磺酸(Perfluorooctylsulfonate，PFOS)等长链全氟化合物(Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances，PFASs)具有持久性、生物累积性和毒性，近年来发现一些短链PFASs具有相对较短的半衰期，可以成为PFOA和PFOS的替代品，这些物质包括C4和C6结构，如全氟丁烷羧酸(Perfluorobutanoic acid，PFBA)、全氟己烷羧酸(Perfluorohexanoic acid，PFHxA)、全氟丁烷磺酸(Perfluorobutyl sulfonate，PFBS)和全氟己烷磺酸(Perfluorohexyl sulfonate，PFHxS)。然而，有研究发现短链PFASs对鼠和两栖动物等具有一定毒性，此外，短链PFBS和PFHxA与PFOS和PFOA在水体中的半衰期同为180天。污水处理厂通常被认为是水体环境中PFASs的主要来源，随着短链PFASs的广泛使用，研究污水厂中短链PFASs的污染、去除及其存在的地域差异具有重要意义。为解析我国城市污水厂短链PFASs污染水平和地域分布特征，本研究调查了我国不同地区17座城市污水处理厂的进水、二沉出水和污泥中4种短链PFASs的分布和浓度水平，并且以两种典型城市污水处理系统厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)工艺和氧化沟(OD)工艺作为研究对象，研究4种短链PFASs在污水处理系统的分布特征、质量流变化。最后对污水处理深度处理工艺及污泥的处理方法对短链PFASs的去除效率进行评价。本论文主要关注短链PFASs在污水处理厂的行为，同时也对包括PFOA和PFOS这两种典型的PFASs及其他11种PFASs进行了研究。取得的主要成果如下: (1)对我国10个城市17座污水处理厂进行大规模采样调查，分析了目标物质在进水、二沉出水和剩余污泥中的浓度，比较不同生物处理工艺对PFASs的去除效率。结果显示，4种短链PFASs在污水处理厂的进水的检出率为100％，说明短链PFASs普遍存在。此外PFASs的进水浓度受地域影响较大，在总体上呈现出华东、华南地区高于西北、东北、华北地区的趋势。不同污水处理厂生物处理工艺对PFASs的平均去除效率均在50％以内，且存在负去除。 (2)通过对无锡的两座城市污水处理厂(A: A/A/O-MBBR和B: C-OrbalOD)处理工艺的各个工艺段全流程泥水两相中的PFASs进行采样分析，研究PFASs在处理工艺中的迁移规律。同时通过质量平衡的计算，分析短链PFASs的主要排放途径和主要排放物质。结果显示，在A厂和B厂的不同工艺段的污水样品，4种短链PFASs及2种典型的PFASs的检出率为100％。在厂A的A/A/O工艺中，PFASs的主要污染物质为4种短链的PFASs，且PFASs会在A/A/O工艺的厌氧段、缺氧段和好氧段中大量生成。A厂和B厂中4种短链PFASs的质量负荷占出水总质量负荷的60％以上，可见短链PFASs的主要排放途径为二沉出水。 (3)对污水处理厂二沉出水深度处理工艺（过滤（RFSD）、加氯(CL2)、紫外(UV)和臭氧(O3))进行调查，考察深度处理工艺对二沉出水中PFASs的去除效果。发现深度处理工艺对PFASs均存在不同程度的负去除，其中RFSD和O3的负去除较严重，尤其O3对PFSAs的负去除率可达200％以上。深度处理工艺对2种典型PFASs的总去除效率为-36.92％～29.15％，对短链PFASs的总去除效率为-10.54％～-33.21％。可见，污水处理厂的深度处理工艺对二沉出水中短链PFASs及典型的PFASs去除效率依然没有很理想，且仍然存在负去除。 (4)对污水处理厂剩余污泥处理技术（厌氧消化、臭氧和堆肥）的污泥浓度进行调查，考察不同污泥处理技术对污泥中PFASs的去除效果。发现不同污泥处理技术前后的污泥样品中，PFOA、PFOS、PFHxA、PFDA和PFUdA的检出率为100％。4种短链PFASs在污泥中浓度较低，且污泥处理技术难以去除短链PFASs。 本研究为了解污水处理厂中短链PFASs提供了数据支持，为更好地了解短链PFASs的污染现状及制定控制方法提供了科学依据。