近日，中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐向榮團(tuán)隊(duì)在河口環(huán)境類固醇激素及其代謝產(chǎn)物多介質(zhì)分配特征與源-匯格局方面取得了最新研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果“Steroid metabolites as overlooked emerging contaminants: Insights from multimedia partitioning and source–sink simulation in an estuarine environment”發(fā)表在Journal of Hazardous Materials上。博士生徐茹為論文第一作者，研究員徐向榮、副研究員劉珊為共同通訊作者。
類固醇激素是一種典型的內(nèi)分泌干擾物。河口連接陸地和海洋，是各種陸源污染物的“匯”。過往研究主要集中在類固醇激素的母體化合物。值得注意的是，以天然孕激素為例，其在人類和脊椎動(dòng)物體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為30多種代謝產(chǎn)物，近期有研究指出某些激素代謝產(chǎn)物在地表水中的檢出濃度極高，高于母體化合物數(shù)十甚至上百倍。此外，一些代謝產(chǎn)物表現(xiàn)出一種或多種內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，部分效應(yīng)甚至比其母體化合物更強(qiáng)，可能對(duì)生物體構(gòu)成重大威脅。更重要的是，部分代謝產(chǎn)物很容易被生物轉(zhuǎn)化為母體化合物。因此，開展河口環(huán)境類固醇激素及其代謝產(chǎn)物分配特征與源-匯格局等研究尤為重要。
本研究首次采用原位調(diào)查和模型模擬的方法，探討了河口環(huán)境中各種類固醇激素及其代謝產(chǎn)物的時(shí)空分布、分配行為及其源-匯格局。研究發(fā)現(xiàn)類固醇激素及其代謝產(chǎn)物普遍存在于河口環(huán)境中。值得注意的是，代謝產(chǎn)物在水中占主導(dǎo)地位，這表明代謝產(chǎn)物應(yīng)該引起重視，否則將嚴(yán)重低估其對(duì)水生生物威脅。目標(biāo)化合物的疏水性以及環(huán)境因子（溫度、pH、鹽度、溶解氧以及總有機(jī)碳含量）調(diào)控了類固醇激素及其代謝產(chǎn)物在河口環(huán)境中的多介質(zhì)分配過程。此外，本研究強(qiáng)調(diào)了天然孕激素黃體酮用于估算河口不同環(huán)境介質(zhì)（顆粒物，水和沉積物）中類固醇激素及其代謝產(chǎn)物污染水平的重要作用。基于改進(jìn)的多環(huán)境介質(zhì)質(zhì)量守恒箱式模型（Multi-box mass balance model），首次系統(tǒng)地闡明了河口環(huán)境中黃體酮的源-匯格局，揭示了河口環(huán)境中大量的黃體酮最終會(huì)遷移到南海，這無(wú)疑增加了對(duì)海洋生物的風(fēng)險(xiǎn)。綜上，上述研究為河口環(huán)境中類固醇激素及其代謝產(chǎn)物的多介質(zhì)分配過程和環(huán)境歸宿提供了新見解，可為制定完善的河口類固醇激素污染環(huán)境管理政策提供重要支持。
圖1 河口環(huán)境類固醇激素及其代謝產(chǎn)物的源-匯格局
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目、廣東省科技規(guī)劃項(xiàng)目的資助。
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文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132673
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