水體藥物活性化合物典型微界面過程及其生態毒理效應

《水體藥物活性化合物典型微界面過程及其生態毒理效應》是依託河海大學，由劉建超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：水體藥物活性化合物典型微界面過程及其生態毒理效應
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉建超
• 依託單位：河海大學

項目摘要

深入研究藥物活性化合物（PhACs）微界面作用機制，對理解PhACs環境行為，準確評估水體PhACs生態健康效應有重要意義，但對於PhACs微界面過程及其生態毒理效應尚不清楚。本研究擬採用野外調查和室內模擬試驗相結合的方法，掌握天然水體中典型微界面特徵和PhACs時空變化，分析PhACs吸附量與微界面特性的關係，闡釋典型微界面對PhACs的吸附-解吸機制；利用生物累積、代謝和內分泌等功能在分子、細胞水平上的回響，套用綜合指數方法揭示PhACs微界面體系對水生生物的毒性作用機制；建立PhACs微界面對環境因素變化的回響模型，識別PhACs微界面行為的主要驅動因子，為客觀評價天然複雜環境下PhACs污染的生態風險提供基礎理論和技術支撐。

結題摘要

藥物活性化合物（PhACs）具有特殊的藥理和生理功能，長期暴露對非目標生物健康產生負面影響，已經成為一類重要的新型污染物。本項目對南京城市水體中典型的PhACs進行介質賦存、生物累積和生態風險研究。成果為水環境中PhACs的生態風險評估開闢了新的視角，同時為水環境中高風險PhACs的篩選和污染防治提供重要依據。 15種典型PhACs在水、膠體、懸浮顆粒物、沉積物和生物體中均有檢出，濃度範圍在幾到幾百ng/L或ng/g（乾重）。PhACs在傳統水相中的總濃度最高，其次是膠體和真溶液相，固相顆粒物中膠體吸附能力最強，水/膠體分配係數比水-懸浮顆粒物分配係數和水-沉積物分配係數高出1-2個數量級，這表明PhACs在膠體/水相間的分配作用是影響此類污染物在水環境中遷移的重要因素。 PhACs在水生生物的分布及在生物體的累積結果表明藥物富集濃度最高的是肉食性，其次是雜食性、濾食性、草食性和食藻性魚類。從組織分布來看，PhACs在血漿和膽汁中的濃度最高，其次為肝臟＞腎＞腦＞鰓＞腸＞肌肉。生物累積潛能與物質本身的疏水特性顯著正相關。 吸附動力學實驗結果顯示，膠體能迅速吸附PhACs，在5min內達到吸附飽和，且隨膠體濃度增加，Cr/Cp呈線性增加，表明天然水體中膠體可能是影響PhACs環境歸宿的重要因素。膠體強烈的吸附性特性能夠影響PhACs的生物有效性，進而改變PhACs在生物體內的累積潛能，且影響特徵與PhACs的暴露濃度、生物組織功能等因素直接相關。 水體中顆粒物粒徑、有機碳含量都能顯著影響PhACs的生態毒理效應。通過風險熵值法計算PhACs對藻、溞、魚的急性和慢性風險熵，發現大部分PhACs污染物對生物具有慢性生態風險，氯貝酸、雙氯芬酸、紅黴素和酮康唑是研究區域需要重點加強監管和關注的新興污染物。