中国沿海湿地类固醇污染的首个全国性评估：分布驱动因素、源解析及4-雄烯-3,17-二酮与孕酮的优先管控

《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》：Nationwide occurrence, distribution drivers, and source apportionment of steroids in China's coastal wetlands: An urgent priority for 4-androstene-3,17-dione and progesterone

本研究针对中国沿海湿地类固醇内分泌干扰物污染行为不明的问题，开展了首个全国尺度调查，覆盖10个区域136个水体和139个沉积物样本。研究发现沉积物是类固醇主要储库（占全国存量97%），揭示了社会经济输入和海岸环境条件共同驱动污染分布，通过源解析识别污水处理厂出水（水体64.3%）和农牧源（沉积物96.6%）为主要来源，最终将4-雄烯-3,17-二酮和孕酮确定为优先管控物质，为海岸带污染物精准治理提供科学框架。

　　

在当今工业化快速发展的背景下，一类名为类固醇的内分泌干扰物（EDCs）正悄然成为水生态系统的隐形威胁。这类物质包括雌激素、雄激素、糖皮质激素和孕激素等，即使浓度低至纳克每升（ng/L）级别，也能对水生生物造成显著危害——破坏性别特征、抑制繁殖能力甚至扰乱基因表达。它们主要来源于人类和动物的排泄物，以及医疗保健、畜牧业和水产养殖中的人工合成应用。全球每年六种主要天然类固醇排放量超过1.8万吨，且以10%的速度增长，而传统污水处理厂（WWTPs）往往难以有效去除这些物质，导致类固醇在各种环境中普遍存在。

沿海湿地作为陆海交汇的关键过渡带，承担着碳储存、生物多样性保护和海岸线稳定等重要生态功能。这些湿地的生物地球化学过程能够自然截留陆地来源的污染物，如抗生素、全氟烷基物质（PFAS）和塑料等。然而，日益加剧的人类活动压力（如围填海、水产养殖集约化和气候变化）正在破坏这些栖息地，可能削弱其污染物滞留能力，加剧海洋污染风险。

尽管沿海湿地生态脆弱，但关于类固醇在这些环境中的赋存和归趋研究却惊人匮乏。现有研究多集中于淡水系统（湖泊、河流和污水处理厂），而沿海地区的数据零散且局限于个别河口、海湾或三角洲。这一研究空白在中国尤为突出——中国拥有全球前十的沿海湿地面积（13,373平方公里），历史上曾因高强度人类活动而退化。尽管2012年以来的保护努力使湿地面积有所恢复，但国家尺度上类固醇污染状况、分配特征、来源解析和风险的研究几乎空白，严重阻碍了基于科学证据的海岸带管理。

正是在这一背景下，由广西大学海洋科学学院中国珊瑚礁研究中心南海珊瑚礁研究广西实验室的研究团队在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》上发表了开创性研究。他们首次对中国沿海湿地的类固醇污染进行了全国性系统评估，旨在建立基线污染特征，识别关键环境和社会经济驱动因素，估算国家类固醇存量，解析污染来源，并筛选优先管控类固醇。

研究团队采用了多项关键技术方法：在全国9个沿海省份的10个主要沿海城市布设采样点，覆盖自然湿地、修复湿地和水产养殖池塘三种湿地类型，共采集136个水样和139个沉积物样本；使用固相萃取（水样）和超声萃取（沉积物）前处理技术，结合液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）对21种类固醇进行精准定量；运用主成分分析-多元线性回归（PCA-MLR）模型进行源解析，并通过风险排序方法整合持久性、生物累积性、毒性（PBT）属性和环境暴露数据筛选优先污染物。

3.1. 全国沿海湿地类固醇的赋存与空间分布

研究发现水体中检出8种类固醇，总浓度范围为未检出（ND）至23 ng/L，沉积物中检出11种，总浓度为ND至32 ng/g。空间分布显示显著异质性，但与全球其他区域相比处于中等污染水平。自然类固醇在污染谱中占主导地位，不同湿地类型间类固醇水平无显著差异。雄激素是水体中最普遍的类固醇类别，而沉积物中以糖皮质激素和孕激素为主。

3.2. 湿地水体和沉积物中类固醇的分布驱动因素

类固醇的赋存主要受社会经济输入（畜牧业、水产养殖和污水）驱动，而其归趋和分配则受海岸环境条件（盐度、叶绿素a、温度、总有机碳TOC）调节。湿季水文条件增加了驱动因素的复杂性，叶绿素a与类固醇浓度的负相关关系突出了浮游植物在自然净化中的关键作用。

3.3. 质量存量估算

中国沿海湿地和养殖池塘的类固醇总质量存量约为19吨，占全国存量的1.3%。沉积物是类固醇的主要储库，占总质量存量的97%，凸显了其在长期监测中的关键地位。广东和江苏两省被确定为未来监测和管理的优先区域。

3.4. 源解析

水体中类固醇主要来源于污水处理厂出水（64.3%），而沉积物中类固醇主要来自历史累积的生活污水和畜牧废水（96.6%）。这种差异表明水体和沉积物记录了不同时间尺度的污染信息：水体反映当前废水输入，沉积物保存历史污染记录。

3.5. 水体中优先类固醇的筛选

基于风险的排序显示，虽然斯坦唑醇（S）表现出最高毒性，但暴露潜力超过内在危害属性。4-雄烯-3,17-二酮（AED）和孕酮（P）因高暴露水平被确定为高优先级污染物，需要在BHB和ZJE等湿地加强监测和管理。

研究的讨论部分强调了几个关键科学发现：沉积物作为类固醇长期储库的角色需要重新评估，特别是在制定海岸带修复策略时；湿季特有的环境过程对类固醇行为的影响表明需要季节性监测方案；不同介质（水体vs沉积物）来源解析结果的差异为理解污染历史提供了新视角。

这项研究的结论部分凝练了核心科学价值：首次建立了中国沿海湿地类固醇污染的国家尺度基线，证实了沉积物作为主要储库的关键地位，识别了社会经济和环境因素的双重驱动机制，解析了不同时间尺度的污染来源，并确定了基于暴露风险的优先管控物质。这些发现将监测数据转化为可操作的管理策略，为靶向源控制、优化监测和有效降低海岸带生态系统类固醇污染风险提供了科学框架。

研究成果对沿海环境管理具有直接指导意义：建议在主要沿海城市优先升级污水处理技术，重点关注高级氧化工艺；针对医疗和畜牧源贡献，需要完善医药废物管理和畜禽养殖废水排放标准；区域异质性的污染特征呼吁制定因地制宜的控制策略。特别是对AED和P的优先管控，应成为未来海岸带污染物防治的重点方向。这项研究不仅填补了中国沿海湿地类固醇污染研究的空白，也为全球类似生态系统的污染物管理提供了可借鉴的科学范式。