典型PPCPs生殖/繁殖毒性效应和生态风险评估方法研究

The management of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in the environment has become a social problem. However, there was limited research on theirs environmental effect and ecological risk, especially for reproductive toxic effects and population dynamics under long-term exposure to low doses of PPCPs. In present study, representative PPCPs causing reproductive toxicity will be firstly selected to research its potential toxic effect based on different trophic levels of aquatic organisms (fish, Daphnia magna, phytoplankton) and different test endpoints. Secondly developing ecological risk assessment methods and models for PPCPs based on pollutants dose-response relationship from individual level and population levels. Finally, the method will be used in typical water to verify its practical value.

PPCPs在环境中的存在已成为一个社会问题，然而针对PPCPs类污染物生态风险的研究尚十分有限，尤其是低剂量长期暴露下的生殖/繁殖毒性效应和种群动态变化。本申请拟选择1-2种具有潜在生殖毒性的PPCPs对不同营养级水生生物（鱼，大型溞，浮游植物）的暴露和不同效应水平上（从分子到个体水平）的效应测试，研究对个体的生殖毒性，并通过建立生物个体水平污染物剂量-效应关系和种群水平污染物剂量-效应关系，发展低剂量长期暴露的个体水平定量风险评估到种群污染物暴露-效应关系的风险评估方法和模型。选择一个典型水体作为案例，综合评估具有生殖/繁殖毒性PPCPs的生态风险，验证方法模型的可行性和适用性。

PPCPs在环境中的存在已成为一个社会问题，然而针对PPCPs类污染物生态风险的研究尚十分有限，尤其是低剂量长期暴露下的生殖/繁殖毒性效应和种群变化。本研究依据繁殖毒性评价原则或具有生殖/繁殖毒性PPCPs污染物相关环境标准设定排序准则，以最敏感的繁殖毒性数据和最大检出浓度为基础，利用风险指数法对我国地表水检出的PPCPs进行筛查，筛查出有区域特色的生殖/繁殖毒性PPCPs优先污染物清单，结果显示，目前我国的地表水中有20种PPCPs的属于高风险等级，包括2种抗生素、6种激素类药物，4种其它药物和8种PCPs。其中EE2 的风险指数最高，其次是壬基酚（NP），邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP），邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和咖啡因。选择风险指数较高的NP和DEHP，通过比较不同水生生物类群不同测试终点，包括生存、生长、生物化学和分子生物学、繁殖的敏感性差异，结果表明繁殖毒性PPCPs环境效应评估过程中选择敏感测试生物的敏感测试指标尤为重要，特别是鱼类的繁殖损伤。基于繁殖损伤推导的NP和DEHP的预测无观察效应浓度范围分别为0.12 ~ 0.60 μg/L 和 0.04 ~ 0.20μg/L。.此外，针对繁殖毒性类PPCPs的生态风险评估，本研究提出一种使用多等级综合评估水环境生态风险的方法，即连续应用低层次的筛选到高层次的风险评价。通过对我国地表水中的NP和DEHP进行多层次的生态风险评估，研究结果显示, 我国地表水中壬基酚存在潜在的生态风险，对5%和1%水生生物造成生殖影响的概率分别为14.2%和76.5%。从不同的区域来看，长江流域的风险水平明显高于其他流域。我国地表水中DEHP对5%的水生生物造成生殖影响的概率为 72.2%，对5%的鱼类造成生殖影响的概率为88.2%。.最后，以三唑类杀菌剂三唑酮为例，考察了三唑酮对六种不同营养级水生生物的慢性毒性影响，研究结果表明三唑酮对水生生物的繁殖和发育有一定程度的影响，具有潜在的繁殖毒性效应。基于繁殖毒性计算的PNEC为1.364 μg/L。根据太湖流域三唑酮环境暴露实测数据，结合三唑酮效应评估数据，计算得出太湖流域不同点位三唑酮的风险熵范围为0.001~0.005，均小于0.1，表明太湖流域三唑酮生态风险较低，可以忽略。