PFAS’lar, sucul organizmalar tarafından kolayca emilir ve vücutlarında birikir. Örneğin balıklar, midyeler ve kabuklular PFOS ve PFOA gibi maddeleri bünyelerinde toplar; bu da trofik seviyelerde biyobirikim ve biyobüyüme etkisine neden olur (Conder et al., 2008). Bu durum, sadece sucul yaşamı değil, aynı zamanda bu canlılarla beslenen kuşlar, memeliler ve nihayetinde insanlar için de bir risk kaynağıdır. Ayrıca bazı çalışmalar PFAS maruziyetinin balıkların üreme başarısını azalttığını ve hormonal sistemlerini bozduğunu göstermektedir (Ahrens & Bundschuh, 2014).

Su ekosisteminde PFAS ille alakalı çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Bunlardan biri de Ying Zhang (2022) tarafından Tayhu Gölü’nde yürütülmüştür. Araştırmada yüzey suyu, doğal biofilm, fitoplankton ve tatlısu salyangozları örneklenmiş, toplam 16 farklı PFAS bileşiği analiz edilmiştir. Sudaki PFAS miktarı arttıkça biofilm tarafından salgılanan ekstrasellüler proteinler ve toplam EPS (extracellular polymeric substances) içeriği önce artmış, sonra bir düzeye oturmuştur ve yüksek PFAS seviyeleri biofilm içindeki mantar alfa çeşitliliğini azaltmıştır. Bu durumda ekolojik yapıya olan etkiler, yani EPS, mikroorganizma çeşitliliği, PFAS’ın sadece kimyasal değil, aynı zamanda biyolojik bir stresor olduğunu göstermiştir.

Başka bir çalışmada, farklı balık türleri gözlemlenmiştir. Farklı balık türlerinin aynı bölgeden avlanmış olsalar dahi farklı düzeylerde per- ve polifloroalkil maddeler içerebildiği, dolayısıyla balık unu ve yemlerinin içerdiği PFAS miktarlarının bu tür farklılıklarından etkilendiği belirtilmiştir. Balık türünün yanı sıra, avlandıkları coğrafi konum da hammaddelerdeki PFAS varlığı ve konsantrasyonu üzerinde önemli bir rol oynamaktadır.  Özellikle PFOS’un, PFOA’ya kıyasla balıklarda daha yüksek konsantrasyonlarda tespit edildiği ifade edilmiştir. PFAS içeriği yüksek olan bölgelerden elde edilen balıklarda, bu maddelerin kaynağının PFOA açısından zengin olabileceği öne sürülmektedir. Ayrıca düşük flor oranına sahip bazı ilaç ve pestisitlerin yüksek miktarda bulunması durumunda, bu maddeler su ortamında orta veya yüksek düzeyde organoflor bileşikleri oluşturabilir. Araştırmalarda kullanılan örnek hazırlama yöntemlerinin, bazı PFAS türlerini yeterince ayıramayabileceği de vurgulanmaktadır. Örneğin, sadece belirli çözücü karışımları (örneğin 1:1 hekzan/aseton) apolar PFAS’ların gideriminde etkili olurken, yaygın olarak kullanılan metanol veya asetonitril gibi çözücülerle daha düşük geri kazanım oranları elde edilmektedir (Nayak et. al., 2023).