文章题目:Spatiotemporal distribution, sources, and ecological risk of steroids in a large shallow lake and its inflows in central China
期刊信息:Ecotoxicology and Environmental Safety (JCR一区,IF=6.1)
内容简介:
水体环境中的类固醇,包括极其重要的天然激素和众多合成激素,因其具有内分泌干扰效应而受到广泛关注。本研究对巢湖及其入湖河流中的类固醇污染物展开了系统调查。夏季,在表层水体中共检出9种类固醇,总浓度范围为1.3至6 ng/L;冬季则检出8种,总浓度更高(2.86至15.09 ng/L)。冬季所有类固醇的总浓度显著高于夏季。夏季表层水体中以天然类固醇为主,而冬季则以类固醇代谢产物为主。研究发现,未经处理的废水是夏冬两季类固醇输入的主要来源,分别占总输入的56%和75%。生态风险评估与危害指数表明,巢湖水体中的类固醇在夏冬两季整体均处于中等风险水平。其中,孕酮(P)和17α-群勃龙(17α-TBL)被确定为夏季需优先管控的污染物,而4-雄烯二酮(AED)则是冬季需优先管控的污染物。本研究首次系统调查了巢湖表层水中类固醇及其代谢产物的时空分布特征、主要来源及生态风险,并运用多指标评估方法进一步确定了不同季节的优先管控污染物,为制定类固醇管理策略和实施精准污染控制措施提供了关键科学依据。
图1. 基于多指标评分法得到的夏季(a)与冬季(b)优先污染物的总评分。高、中、低分别代表高、中、低优先级污染物。夏季(c)与冬季(d)各类固醇优先级排序所依据的各准则评分。(T:睾酮;AED:4-雄烯二酮;17α-TBL:17α-群勃龙;17β-BOL:17β-勃地酮;P:孕酮;NTD:炔诺酮;CRN:可的松;S:司坦唑醇;17α-MT:17α-甲基睾酮;20α-DHP:20α-二氢孕酮。)
结论:
本研究首次系统揭示了巢湖水体中类固醇及其代谢产物的时空分布特征,呈现出明显的季节性差异。冬季类固醇总浓度显著高于夏季,且代谢产物的占比与浓度水平在该季节更为突出。湖体类固醇在不同季节的分布差异受到水文条件、人为输入等多重环境驱动因素的影响。源解析结果表明,未经处理的废水是巢湖类固醇输入的主要来源。在生态风险方面,巢湖在夏冬两季均处于中等风险水平,这凸显了实施针对性管理策略和开展进一步研究的必要性。本研究提出的污染物优先管控清单深化了对类固醇污染的认识,明确了重点目标化合物具有季节性差异——夏季需优先关注孕酮(P)与17α-群勃龙(17α-TBL),冬季则应重点关注4-雄烯二酮(AED)。这项工作强调,有必要加强对未经处理废水排放的监管与收集。后续研究应重点关注以下方向:系统表征类固醇代谢产物,尤其是毒性未知的转化产物;开展标准化慢性毒性测试以完善生态风险评估;建立增强的预测模型,纳入更多变量以提高对类固醇归趋与风险预测的准确性。
该成果以“Spatiotemporal distribution, sources, and ecological risk of steroids in a large shallow lake and its inflows in central China”发表在国际环境领域著名期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》,全球变化生态学实验室硕士生王盛兴为第一作者,万师强教授为共同作者,中国科学院南京地理与湖泊研究所周丽君副研究员与吴庆龙研究员为共同通讯作者。

