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在提契诺山谷这一农业与城市化交织区域，为探究水污染状况，研究人员分析水样本中农药、抗生素等微污染物及肠杆菌污染情况。结果发现存在低水平但广泛的污染，且水体是抗菌耐药基因的储存库。该研究助力理解水污染，为评估生态系统质量提供依据。
在当今环境中，水作为生命之源，其质量却面临着诸多挑战。微污染物，这个涵盖了农药、 pharmaceuticals（药品，简称 PPCPs）和个人护理产品等多种化学物质的庞大群体，正悄然威胁着全球的水环境。它们通过农业使用、生活排放、工业生产等多种途径，源源不断地进入废水、地表水、地下水甚至饮用水中。尽管其浓度通常处于 ng/L 到 μg/L 的低水平，但长期暴露却可能对整个生态系统和人类健康产生严重的负面影响。例如，抗生素的存在会促使细菌产生耐药性，引发多重耐药菌（MDR）的传播，这一问题已成为全球公共卫生领域的重大挑战。
在这样的背景下，提契诺山谷因其独特的地理位置和生态环境，成为了研究水污染的理想区域。该山谷位于意大利北部伦巴第大区，人口密度中等，农业生产活跃。这里不仅有丰富的水资源，还存在着自然和人工泉，即 “risorgive” 和 “fontanili”，它们是浅层含水层的露头，对研究污染物在地下的传输和地下水补给具有重要意义。然而，农业活动中化肥和农药的使用，以及城市废水的排放，使得这些水资源面临着污染的风险。为了深入了解提契诺山谷的水污染状况，来自多个研究机构的研究人员开展了一项全面的研究，相关成果发表在《Emerging Contaminants》杂志上。
研究人员采用了多学科的研究方法。在采样方面，他们根据水稻种植的不同阶段（淹水后和淹水前），在提契诺山谷的地下和地表灌溉网络、提契诺河以及废水排放口采集了大量的地下水和地表水样本。在分析方法上，运用离子色谱法测定氯化物、硝酸盐和硫酸盐等；采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP - OES）检测主要元素；利用高效液相色谱 - 质谱联用仪（HPLC - MS/MS）分析有机污染物；通过微生物学方法测定细菌负载和检测耐药菌；还运用同位素分析研究水样的来源和混合情况。
研究结果主要包括以下几个方面：
- 水文化学参数和同位素分析：通过 Piper 图和同位素分析发现，地下水样本呈现碳酸氢钙水相，矿化程度中等偏低。不同采样点的水样存在明显差异，如废水排放口下游样本矿化程度较高。同位素数据表明，采样点水样存在混合现象，主要是当地降雨和灌溉水的混合，且受农业活动影响显著。
- 微污染物分布和定量：大多数有机污染物可检测到，但浓度多低于方法定量限（MQL）。当浓度高于 MQL 时，范围在 0.1 ng/L 到 20 μg/L 之间。其中，草甘膦（GLYPHO）及其主要转化产物氨甲基膦酸（AMPA）浓度较高，且在不同季节和区域分布不同。农药方面，三环唑（TCA）虽已被禁用，但仍频繁检测到，还有其他多种农药也在水样中被发现，部分浓度超过环境质量标准（EQS）。类固醇激素如雌激素等也存在于水样中，部分浓度高于欧洲 EQS。抗生素在多数采样点被检测到，如三甲氧苄氨嘧啶（TRIM）、磺胺甲恶唑（STX）、氟喹诺酮类抗生素等，其存在引发了对环境和公共卫生的担忧。
- 微生物学结果：微生物学调查发现，部分采样点细菌数量较多，尤其是在废水处理厂附近。革兰氏阴性菌中，对头孢菌素和碳青霉烯类抗生素耐药的菌株较为常见。通过分子生物学方法检测到多种耐药基因，如 blaCTX - M、blaKPC 等，且部分菌株呈现多重耐药（MDR）表型。脉冲场凝胶电泳（PFGE）分析显示，大肠杆菌和肺炎克雷伯菌等菌株具有较高的克隆异质性。
研究结论和讨论部分指出，提契诺山谷的生态系统存在低水平但广泛的污染，这是由于地下水自然混合导致的。虽然未发现明显的人为影响的时空标记，但多种因素的综合作用使得难以确定微污染物和肠杆菌在地下的传输规律。农药在农业和非农业区域均有检出，部分已被禁用。药品在含水层中没有明显的空间浓度趋势，表明其输入较为分散。氟喹诺酮类抗生素耐药性在肠杆菌科克隆中的发现，证实了水体是抗菌耐药基因的储存库。
这项研究具有重要意义，它为深入了解城市化和农业密集区域的地下水和地表水的污染状况提供了宝贵的数据支持，有助于评估生态系统质量，为未来环境质量标准（EQS）的更新提供了关键信息。同时，研究结果也强调了加强对泉水等水源筛查的重要性，以保障水资源的安全和可持续利用。
