1 前言
全氟化合物（PFCs）非常稳定，被认为几乎不可生物降解，这极大地污染了我们的自然环境，给我们带来了挑战。以往的研究显示，PFCs是难降解持久性污染物，对动物和人类具有毒性和致癌性，而且这些化合物具有很强的热化学性，由于其稳定性，因此在环境中，它可以在人类和野生动物体内积累，构成潜在的健康风险。且PFCs稳定性高，易累积于环境中，在水环境中也可持久存在，从而对各种水体保护工作带来困扰。除了侵入环境外，PFCs 还会在人体内不断积累和放大。研究表明，PFCs会引发体内脂质浸透，在环境中难以分解。流行病学研究得出结论， PFCs与各种癌症之间存在联系，PFOS 能使 5 - 7 岁儿童的正常免疫力的免疫反应降低。广泛使用 PFCs 会导致多种毒性作用，包括致畸、致癌和神经毒性。因此快速高效从水中移除 PFCs 已成为一个迫切的课题，技术方法尤其重要。
2 去除技术
2.1生物去除技术
当前社会，废水回收再利用已经随处可见，而污水处理厂是废水的重要产出地。据估计，为了满足灌溉用水的需求，美国大约有 7-8 %的处理过的城市废水被重新利用[1]。尽管这是一个循环利用水资源值得被提倡的做法，但是由流出物衍生的有机污染物造成的不良后果需要人们来承担，废水中出现了像 PFOS 这样的有机污染物，即使是微量的 PFOS 也可能在土壤中积累，导致诸如地下水污染等环境问题。PFOS 的生物降解是从废水中去除这类污染物的技术的重要研究方法。许多研究人员如 Liou 等[2]已经运用生物增强和生物复合固定化技术驯化、分离和筛选一组对多种含氟化合物具有恒定抗性并能够生物降解含氟有机化合物的细菌。这种方法可以获得可以降解 PFCs 的细菌，但在自然条件下仍然不能提供高效的环境处理，不仅耗时，而且一些中间产物可能具有剧毒。因此，污水处理厂的安全性是我们需要关注的点，这就要求我们研究安全性更高的处理技术去处理 PFCs 污染物。
2.2 化学去除技术
降解 PFCs 的化学去除方法中，光催化和超声波是主要的研究方法。由于 PFCs 不吸收波长超过 220 nm 的光，直接光解对短链 PFCs 和长链 PFCs[3,4] 都没有分解作用，所以需要研究氧化法进行 PFCs 的降解工作。在宋舟等[5]的 PFOA 氧化降解实验（C0=20μmol/L）中，加入氧化条件，反应 5 小时后脱氟，降解 PFOA 的效率提升至63.3%，所以用氧化剂来提高分解效率是有效的，尽管氧化法提高了效率，但是该去除方法破坏了分子结构，不利于吸附机理的探究。
2.3物理去除技术
在去除水体中 PFCs 的方法中，物理法具有不破坏分子结构的优点，是目前研究的重点。其机理主要是将污染物转移到另一相，从而达到无害。该去除技术具备易操作、效率高、实用等长处，去除 PFCs 的物理方法中吸附处理技术占比重大。基本上，吸附是指液相中的一个分子通过化学或物理力量吸引同相的另一个固体分子。在所有技术中，从废水中去除有毒污染物的最受欢迎的方法之一是吸附移除污染物[6]。然而吸附进程具备的吸附效率低，选择性吸附差以及再生能力差等影响了吸附应用，为了克服这些缺点，人们开发了许多先进的吸附剂，如纳米结构金属氧化物、碳纳米管、多孔石墨烯等，但不适合大规模现场应用。因此，考虑到吸附剂的选择性和大规模现场应用的有效性，通常采用沸石、活性炭（AC）、粘土矿物、生物吸附剂、多功能纳米颗粒和金属有机骨架材料（MOFs）对污染水中的污染物进行去除。
金属有机框架材料（MOFs）具有可调节的孔径大小、可塑性强的特点使其优于许多传统的材料，较之前研究的材料，MOFs 材料可设计的孔功能、孔结构和大量不饱和金属位点方面具有一些优势，多种多样的 MOFs 拓扑结构和可调的化学功能使 MOFs在广泛的应用中具有吸引力，例如二氧化碳的吸附/储存、储氢、吸附蒸汽、分离与聚合。近年来呈现的水稳固多孔 MOFs，如沸石咪唑酯骨架（ZIF）和对苯二甲酸铬（III）金属有机骨架（MIL-101）已经显示出令人满意的水稳定性[7]，该研究极大地促进了水净化的应用。
3 结论
由于 PFCSs 具有持久性，现有的处理方法（如生物去除技术、化学去除技术等）无法有效从水中去除 PFCs。热处理可以降解PFCs，但由于能耗高，不适合水处理，且对环境不利。目前的研究方法中物理去除技术是已实现的操作简单、效率高的去除方法。可以有效地从受污染的水中去除 PFCs。金属有机框架材料（MOFs）由于其多孔性、催化活性、高度可调的结构和增强的功能性能，在水处理领域应用宽广，值得研究。
参考文献：
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[2] Liou JSC, Szostek B, DeRito CM, et al. Investigating the biodegradability of perfluorooctanoic acid[J]. Chemosphere, 2010, 80 (2): 176-183.
[3] Wang S, Yang Q, Chen F, et al. Photocatalytic degradation of perfluorooctanoic acid and perfluorooctane sulfonate in water: A critical review[J]. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2017, 328: 927-942.
[4] Trojanowicz M, Bojanowska-Czajka A, Bartosiewicz I, et al. Advanced oxidation/reduction processes treatment for aqueous perfluorooctanoate (PFOA) and perfluorooctanesulfonate (PFOS)–a review of recent advances[J]. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, 2018, 336: 170-199.
[5] 宋洲. 紫外光化学氧化/还原处理全氟辛酸的研究[D]: 华中科技大学, 2014.
[6] Lakherwal D. Adsorption of heavy metals: a review[J]. International journal of environmental research and development, 2014, 4 (1): 41-48.
[7] Li X, Wang B, Cao Y, et al. Water contaminant elimination based on metal–organic frameworks and perspective on their industrial applications[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2019, 7 (5): 4548-4563.
