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全氟辛酸（perfluorooctanoic acid,简称PFOA）因具有独特的物理化学性质,被广泛应用在工业及日用品等诸多领域。长达60年的生产和使用,致使大量PFOA通过多种途径进入到土壤。进入土壤的PFOA一部分会继续向下运移,影响地下水水质,另一部分可能被植物吸收并加以利用,通过饮食进入人体进而对人体产生神经毒性等一系列危害,因此研究PFOA在土壤-植物系统的迁移转化机制等问题,对准确评估PFOA的生态风险及制定污染防治策略具有重要意义。本研究利用放射性同位素示踪技术,通过室内柱实验、数值模拟和温室盆栽实验等途径,系统研究了环境浓度PFOA在土壤运移的关键影响因素和主控机制,以及PFOA的植物毒性与微观机制。主要研究成果如下:1.土壤有机质含量、矿物质组分强烈影响PFOA在不同类型土壤的运移行为。相同离子强度条件下（1.0 m M和10.0 m M Ca Cl2）,PFOA滞留量基本遵循红土>黑土>砂土（10 m M Ca Cl2红土除外）。黑土（有机质含量:2.57%）中PFOA滞留量显著高于砂土（有机质含量:0.05%）,且随处理后黑土有机质含量降低,PFOA滞留量显著减小,表明疏水作用对PFOA滞留和运移行为的关键作用。此外,红土（zeta电位:7.15 m V和14.8 m V,有机质含量:0.12%）中PFOA滞留量高于砂土（-15.6 m V和-9.15 m V,有机质含量:0.05%）,表明静电作用可能是PFOA滞留和运移的另一重要机制。离子强度增加略微提高砂土和黑土中PFOA滞留量,但显著降低红土中PFOA滞留量。研究结果表明,土壤理化性质对自然土壤中PFOA滞留和运移行为具有重要意义。2.铝/铁氧化物控制PFOA在饱和多孔介质的运移阻滞性。与原砂（阻滞系数:1.00-1.05）相比,由于PFOA和铝/铁氧化物改性砂表面之间静电引力较强,改性砂（阻滞系数:Al:1.87-5.58,Fe:1.28-4.05）中PFOA滞留量明显增加,且涂覆类型由铁变为铝会显著提高PFOA滞留。此外,溶液离子强度增加显著减少带正电砂中PFOA滞留,如去离子水中PFOA滞留率（～90%）明显高于1.5 mm和30.0 mm Na Cl（<10%）,说明Cl-竞争吸附作用对带正电砂中PFOA运移行为起主导作用。与之相反,较高离子强度（0-30 m M Na Cl）略微提高带负电砂中PFOA阻滞,说明静电作用控制带负电砂中PFOA运移行为。这些发现为研究和预测环境PFOA浓度下不同表面荷电自然介质中PFOA运移行为提供了新的理论支持。3.通过室内盆栽实验,开展了PFOA的植物毒性效应研究,并结合代谢组学分析其致毒机制。结果显示,低浓度水平（0.2 mg/kg）的PFOA即会显著抑制黄瓜生长,黄瓜对PFOA具有很强的利用和传输能力,叶片中含量显著高于根部。结合光合系统指标和代谢组学分析发现PFOA通过干扰黄瓜叶片中抗氧化酚类、碳水化合物和氨基酸的相关代谢通路,降低叶绿素含量和光合速率,从而抑制黄瓜生长。此外,剂量效应在叶绿素含量、光合速率和生物量等指标间表现并不显著,但是代谢组学分析发现PFOA在低剂量（0.2 mg/kg）主要是刺激植物产生氧化应激,促进酚类代谢,而高剂量（5 mg/kg）在促进酚类代谢的同时,显著抑制氨基酸合成,表明PFOA在影响植物代谢微观机制方面存在明显的剂量差异。这些发现为进一步开展环境浓度水平PFOA的生物效应研究奠定基础,为有效评价真实土壤中PFOA的环境效应提供理论依据。