水体药物活性化合物典型微界面过程及其生态毒理效应

Extensive investigation on environmental micro-interfacial mechanism of PhACs are of great significance for the understanding of environmental behavior and accurate evaluation of ecological health for PhACs in waters. However, it is still unclear about the micro-interfacial processes of PhACs and their ecotoxicological effects. The field investigation and model experiments in laboratory are used to understand the characteristic of typical micro-interface and spatial and temporal variation of PhACs in waters. The adsorbing amounts of PhACs on different micro-interface are analyzed to elucidate the adsorption-desorption mechanism of PhACs on environmental micro-interface. The responses of bioaccumulation, metabolism and endocrine disrupting effects at the cell and molecular level will also be determined to reveal the toxicity mechanism of PhACs micro-interfacial processes using the combination index method. The response model between changes of environmental factor and PhACs micro-interfacial processes will be established to identify the main driving factors. The results of project can be used to evaluate the ecological risk of PhACs contamination in waters.

深入研究药物活性化合物（PhACs）微界面作用机制，对理解PhACs环境行为，准确评估水体PhACs生态健康效应有重要意义，但对于PhACs微界面过程及其生态毒理效应尚不清楚。本研究拟采用野外调查和室内模拟试验相结合的方法，掌握天然水体中典型微界面特征和PhACs时空变化，分析PhACs吸附量与微界面特性的关系，阐释典型微界面对PhACs的吸附-解吸机制；利用生物累积、代谢和内分泌等功能在分子、细胞水平上的响应，应用综合指数方法揭示PhACs微界面体系对水生生物的毒性作用机制；建立PhACs微界面对环境因素变化的响应模型，识别PhACs微界面行为的主要驱动因子，为客观评价天然复杂环境下PhACs污染的生态风险提供基础理论和技术支撑。

药物活性化合物（PhACs）具有特殊的药理和生理功能，长期暴露对非目标生物健康产生负面影响，已经成为一类重要的新型污染物。本项目对南京城市水体中典型的PhACs进行介质赋存、生物累积和生态风险研究。成果为水环境中PhACs的生态风险评估开辟了新的视角，同时为水环境中高风险PhACs的筛选和污染防治提供重要依据。. 15种典型PhACs在水、胶体、悬浮颗粒物、沉积物和生物体中均有检出，浓度范围在几到几百ng/L或ng/g（干重）。PhACs在传统水相中的总浓度最高，其次是胶体和真溶液相，固相颗粒物中胶体吸附能力最强，水/胶体分配系数比水-悬浮颗粒物分配系数和水-沉积物分配系数高出1-2个数量级，这表明PhACs在胶体/水相间的分配作用是影响此类污染物在水环境中迁移的重要因素。. PhACs在水生生物的分布及在生物体的累积结果表明药物富集浓度最高的是肉食性，其次是杂食性、滤食性、草食性和食藻性鱼类。从组织分布来看，PhACs在血浆和胆汁中的浓度最高，其次为肝脏>肾>脑>鳃>肠>肌肉。生物累积潜能与物质本身的疏水特性显著正相关。. 吸附动力学实验结果显示，胶体能迅速吸附PhACs，在5min内达到吸附饱和，且随胶体浓度增加，Cr/Cp呈线性增加，表明天然水体中胶体可能是影响PhACs环境归宿的重要因素。胶体强烈的吸附性特性能够影响PhACs的生物有效性，进而改变PhACs在生物体内的累积潜能，且影响特征与PhACs的暴露浓度、生物组织功能等因素直接相关。. 水体中颗粒物粒径、有机碳含量都能显著影响PhACs的生态毒理效应。通过风险熵值法计算PhACs对藻、溞、鱼的急性和慢性风险熵，发现大部分PhACs污染物对生物具有慢性生态风险，氯贝酸、双氯芬酸、红霉素和酮康唑是研究区域需要重点加强监管和关注的新兴污染物。