秘鲁地表水中新兴污染物的环境风险评估：药物活性化合物与代谢产物的赋存特征及生态风险

本研究针对秘鲁利马、阿雷基帕和普诺地区主要流域（包括Rímac河、Chillón河、Lurín河、Chili-Quilca-Vítor河及的的喀喀湖）开展新兴污染物(CECs)的赋存与风险评估。通过LC-IMS-HRMS和LC-MS/MS技术，首次系统鉴定出16种药物活性化合物(PhACs)和16种代谢物，并定量分析39种目标PhACs。研究发现利马流域污染最严重，其中阿奇霉素、环丙沙星等抗生素在上下游持续检出，环境风险评估显示阿奇霉素、双氯芬酸等10种物质具有高风险。该研究为拉丁美洲CECs监管清单制定和脆弱水域保护提供了关键数据支撑。

　　

在当今全球水资源面临严峻挑战的背景下，药物活性化合物(PhACs)等新兴污染物(CECs)对水生态系统的威胁日益凸显。这类污染物虽尚未被常规监测体系覆盖，但已有研究表明其可能导致水生生物行为异常、繁殖障碍，甚至诱发抗生素耐药基因(ARGs)传播。秘鲁作为南美洲水资源丰富的国家，其地表水环境质量研究长期处于空白状态，特别是利马、阿雷基帕等人口密集区的河流以及世界海拔最高的的喀喀湖，正面临未经处理污水直排带来的生态风险。

为填补这一研究空白，来自中国的研究团队在《Environment International》发表了开创性研究。该团队采用液相色谱-离子迁移谱-高分辨质谱(LC-IMS-HRMS)进行广谱筛查，结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)定量分析，对秘鲁三大流域进行系统采样。研究涵盖2023年旱雨两季的70个采样点，通过建立五维风险评估模型（包含赋存性、疏水性、持久性、摄入性和毒性指标），首次揭示了该国地表水中CECs的分布规律与生态风险。

关键技术方法包括：1) 基于Oasis HLB固相萃取的水样前处理；2) LC-IMS-HRMS进行562种目标化合物和849种疑似物的定性筛查；3) 同位素内标校正的LC-MS/MS定量分析39种PhACs；4) 针对水产养殖、农业灌溉等5种应用场景的多标准评分风险评估体系。

3.1 广谱筛查结果
通过5级置信度鉴定体系，在利马流域下游检出36种化合物，包括抗组胺药西替利嗪(L2a级)和对乙酰氨基酚代谢物N-乙酰苯醌亚胺(L2b级)。离子迁移谱的引入显著提升了异构体分辨能力，如通过碰撞截面(CCS)预测辅助鉴定了羟基阿托伐他汀(L3级)。

3.2 定量分析发现
利马河流呈现惊人污染水平：Chillón河下游抗生素总量达20,140 ng L^-1，其中阿奇霉素(1,719 ng L^-1)和氟甲喹(1,266 ng L^-1)严重超标。特别值得注意的是，抗癫痫药加巴喷丁(GBP)在三个流域普遍检出(2,263-6,705 ng L^-1)，浓度远超传统监测目标卡马西平。

3.3 环境风险评估
五维评分模型显示：水产养殖场景中阿奇霉素和奥美拉唑砜风险评分最高(8分)；农业灌溉场景下阿奇霉素、克拉霉素等OPT评分>10分；而在入海口排放场景中，双氯芬酸和阿托伐他汀的OPHT评分达16分。的的喀喀湖虽总体污染较轻，但污水处理厂出水口仍检出高风险抗生素。

这项研究首次绘制了秘鲁地表水药物污染图谱，证实城市污水直排是主要污染源。研究创新性地将离子迁移谱技术应用于复杂水体筛查，建立的多场景风险评估模型为拉丁美洲国家制定"监测清单"(Watch List)提供了科学依据。特别需要关注的是，阿奇霉素等大环内酯类抗生素在各类风险场景中均显示高度关注，其诱导水生生物心脏毒性和促进耐药基因传播的双重风险亟待管控。该成果不仅为秘鲁水资源管理提供了基准数据，其方法学框架更可为发展中国家开展类似研究提供范本。