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持久性：

 全氟辛烷磺酸的持久性極強，是最難分解的有機污染物，在濃硫酸中煮一小時也不分解。據有關研究，在各種溫度和酸堿度下，對全氟辛烷磺酸進行水解作用，均沒有發現有明顯的降解；PFOS在增氧和無氧環境都具有很好的穩定性，采用各種微生物和條件進行的大量研究表明，PFOS沒有發生任何降解的跡象。唯一出現PFOS分解的情況，是在高溫條件下進行的焚燒。
PFOS鉀鹽經過49天50oC溫度條件的水解，測試出的pH值范圍在1.5-11之間。PFOS物質沒有發生降解，根據這些結果，可以算出PFOS鉀鹽在25oC溫度條件的半衰期為41年。
生物累積性：

 試驗研究表明，PFOS可以在有機生物體內聚積。已有諸多證據表明，水生食物鏈生物對PFOS有較強的富積作用。魚類對PFOS的濃縮倍數為500-12000倍。研究發現，彩虹鮭魚在受到相關濃度的PFOS影響后，其肝臟和血清中表現出的生物累積系數分別為2900和3100。水中的PFOS通過水生生物的富積作用和食物鏈向包括人類在內的高位生物轉移。
目前，在高等動物體內已發現了高濃度PFOS的存在，且生物體內的蓄積水平高于已知的有機氯農藥和二口惡英等持久性有機污染物的數百倍至數千倍，成為繼多氯聯苯、有機氯農藥和二口惡英之后，一種新的持久性的環境污染物。對各地的主要食肉動物的數據的監測表明，全氟辛烷磺酸的含量很高，表明全氟辛烷磺酸具有很高的生物累積和生物放大的特性。各種哺乳動物、鳥類和魚類的生物放大系數在兩個營養層次之間從22－160不等。在北極熊肝臟里測量到的全氟辛烷磺酸的濃度超過了所有其他已知的各種有機鹵素的濃度。
 與許多持久性有機污染物的通常情況相反，全氟辛烷磺酸在脂肪組織中不會累積起來。這是因為全氟辛烷磺酸既具有疏水性，又具有疏脂性。相反，全氟辛烷磺酸依附于血液和肝臟中的蛋白質。據EPA、歐洲、日本及我國研究機構的研究結果表明：PFOS及其衍生物通過呼吸道吸入和飲用水、食物的攝入等途徑，而很難被生物體排出，尤其最終富集于人體、生物體中的血、肝、腎、腦中。

毒性：

 有關專家對PFOS的毒性研究發現，PFOS具有肝臟毒性，影響脂肪代謝；使實驗動物精子數減少、畸形精子數增加；引起機體多個臟器器官內的過氧化產物增加，造成氧化損傷，直接或間接地損害遺傳物質，引發腫瘤；PFOS破壞中樞神經系統內興奮性和抑制性氨基酸水平的平衡，使動物更容易興奮和激怒；延遲幼齡動物的生長發育，影響記憶和條件反射弧的建立；降低血清中甲狀腺激素水平。大量的調查研究發現，PFOS具有遺傳毒性、雄性生殖毒性、神經毒性、發育毒性和內分泌干擾作用等多種毒性，被認為是一類具有全身多器臟毒性的環境污染物。

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