城市化是人口向城市集聚和城市面积的扩张过程，是传统农业活动转变为非农业活动的过程，是一个社会经济、政治和文化多种因素综合发展的过程，是一个文明进化的过程。然而，过去的快速城市化是以人口密集型产业为主的粗放的、不可持续的发展方式。这种发展方式为我国的环境与生态安全以及人民身体健康埋下了重大的安全风险隐患。环渤海地区是我国经济快速发展的地区，是城市化、工业化程度较高的区域，是典型的重工业发展地区。

      全氟烷基酸（perfluoroalkyl acids，PFAAs）是一类具有良好的热稳定性和疏水疏脂等特性的有机化合物，被广泛应用于航天工业、泡沫灭火器、纺织品染色、防污整理剂以及食品包装等工业和日常生活中。在PFAAs中，最具代表性的是全氟辛酸（perfluorooctanoic acid，PFOA）和全氟辛基磺酸（perfluorooctane sulfonate，PFOS）。多年的研究发现，PFAAs这类化合物在环境中具有难降解、潜在毒性、生物富集效应以及长距离迁移等效应，受到了广泛关注。经过长期的野外调查与样品分析发现，环渤海地区的PFAAs的工业生产与使用主要集聚在山东省的淄博市和辽宁省的阜新市。因此，在研究快速城市化过程的风险时，应关注这一类污染物的点源与面源的迁移扩散过程与风险。

      对于工业点源排放的辽宁大凌河和山东小清河，主要是基于前期课题组对其长时间的采样分析，结合国家水文统计年鉴数据，利用DHI MIKE 11模型构建水动力模型，设置模拟场景，模拟PFAAs在河流中的迁移扩散过程，评估氟化工园区排放对流域产生的环境风险以及估算流域的环境容量。在此基础上，利用环境风险排序方法，对氟化工排放河流的污染物进行风险排序，筛选流域优先控制污染物。对于以面源的分散型PFAAs排放行为，主要是利用流域分散排放估算模型，构建的流域面积、所在流域人口、流域GDP、流域水文资料与PFAAs的排放系数之间的关系，估算环渤海地区面源PFAAs的排放总量。研究发现：

    环渤海地区PFOS和PFOA的总排放量分别为233.62 kg和13.68 t，在33条河流中，小清河的年排放量远高于环渤海地区其他河流，占据了环渤海流域整体排放量的88%。除工业源影响外，因较大的流域控制面积和流域范围内较高的城市化，海河、黄河、大辽河和辽河为环渤海地区的主要输出河流。

      大凌河PFOS和PFOA的迁移扩散有着明显的季节性规律。PFOS浓度最高的季节为春季，且远高于其他季节；PFOA浓度最高的季节为夏季，与其他季节的差异性较小。利用DHI MIKE 11模型模拟PFOS和PFOA的迁移扩散过程，发现 PFOS在不同季节的平均绝对误差在41-64%之间（R2在0.03-0.16），PFOA在不同季节的平均绝对误差在29-36%之间（R2在0.65-0.85），PFOA的模拟效果好于PFOS。大凌河PFOS和PFOA的环境风险较小。氟化工园区I的PFOS和PFOA的排放通量分别为2.46 和 26.33 kg y?1，氟化工园区II的PFOS和PFOA的排放通量分别为0.16 和 2.1 kg y?1，从凌海水文站排入渤海的PFOS和PFOA通量分别为2.62和28.43 kg y?1。大凌河PFOS和PFOA的环境容量值分别为：36.60和185.78 kg y-1。目前的排放行为尚未超过大凌河的环境容量。

      小清河流域氟化工产业是环渤海地区PFOA的最主要来源。小清河PFOA平均浓度最高的季节为秋季，最低的季节为春季。小清河PFOA在2014-2015年度的8个季度中模拟值与实测值的平均绝对误差在7.06% - 49.8%之间，R2在0.64 – 0.91之间，符合模拟预期效果。小清河氟化工排放段PFOA的环境风险较高，是未来该河流修复治理的重点。小清河2014年和2015年PFOA的年入海通量分别为11.38 t和12.46 t，环境容量分别为13.93 t和13.78 t，目前排放量分别占环境容量的81.70%和90.42%，表明目前的排放已经接近小清河的环境容量，需要控制当前的排放行为。

      阜新氟化工产业的排放是大凌河PFAAs的主要来源，该区域履行POPs公约，停止了PFOS的生产与使用，但有较大规模的PFOA生产与使用。2011~2016期间，水体中PFOS和PFOA的中位值分别为0.77 ~ 3.57 ng L-1和82.93 ~344 ng L-1之间，低于PFASs的相关水体标准。大凌河地表水8种重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg、As和4种有机氯农药α-HCH、γ-HCH、p, p'-DDT、p, p'-DDE的浓度值均低于国家水体IV级标准限值，但Hg和As的最大浓度值高于III级限值，不能作为饮用水源和渔业养殖用水。大凌河的生态风险值范围为1.42×10-6 ~ 2.3×10-2，生态风险指数由高到低的排序为：Cu > Zn > As > p, p’-DDE >p, p’-DDT > Cd > Pb > Hg > PFOA > γ-HCH > Cr > Ni > α-HCH > PFOS，PFOS和PFOA的环境风险排序较为靠后，不是该地区的最主要生态风险来源，但长期风险累积不可忽视。

      小清河PFOA的生态风险指数远高于大凌河。山东小清河周边氟化工排放的PFOA对该流域影响较大，表层河水PFOA的最高浓度为276243.6 ng L-1。在该河段发现的污染物有重金属、OCPs、PAHs、PPCPs以及PFAAs等，环境风险值范围为1.51×10-7 ~ 0.09，其全河段的风险排序结果为Cu > Zn > As > PFOA > BPA > B[a]P > Flu > Phe > OFL > SMX > NOR > Nap > PFOS > α-HCH。在氟化工周边河段的环境风险值范围为1.51×10-7 ~ 0.158，污染物环境风险从大到小的顺序为：Cu > PFOA > Zn > As> Ni> BPA > B[a]P > Flu > Phe > OFL > SMX > NOR > Nap > α-HCH。PFOA是小清河氟化工园区污水排放河流治理的重点污染物之一。

      环渤海PFAAs的迁移扩散特征主要有：工业源排放是环渤海地区PFAAs的最主要来源，PFOA的排放量较大，PFOS不是该地区的主要污染物；氟化工园区排放PFAAs具有一定的季节性特征，对周边环境风险较高；在全球PFAAs传输中，污水处理厂的PFAAs长期排放行为不可忽视。环渤海地区PFAAs的可采取的风险管控措施有：国家或地方应出台氟化工企业PFAAs的排放标准，生产排放企业要采取排放削减措施；高浓度排污氟化工排放企业应设置管控与治理区；提高公众认知水平，修复治理风险较高的河段等。