综述:全球地表水中药物、非法药物和PFAS的赋存状况:基于荟萃分析的综述

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Environmental Pollution 7.6

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  这篇综述通过荟萃分析系统评估了全球地表水中新兴污染物(ECs)的分布特征与生态风险,重点关注药物及非法药物(PIDs)和全氟/多氟烷基化合物(PFAS)。研究整合了2013-2024年101篇文献数据,揭示PIDs浓度跨度达0.02-82,188 ng/L(以二甲双胍MFN最高),PFAS则以全氟己酸PFHxA(3.6 ng/L)为代表;风险分析显示二甲双胍、对乙酰氨基酚APAP等5种物质具有高风险(HQ≥1),并指出污水处理等级与污染物削减效率的显著关联。

  

Abstract
地表水中的新兴污染物(ECs)已成为全球生态系统的重大威胁。近年来,药物及非法药物(PIDs)和全氟/多氟烷基化合物(PFAS)因其持久性、生物累积性和毒性备受关注。这项研究通过系统检索Web of Science等数据库2013-2024年的文献,筛选出101篇符合严格质量标准的文章,涵盖46个国家714组数据,首次对70种PIDs和PFAS的全球分布格局进行量化分析。

Introduction
工业化和农业活动导致地表水污染物谱系发生显著变化。与既往研究不同,本综述排除了内分泌干扰物(如塑化剂、多溴联苯醚),聚焦PIDs(含抗生素、镇痛药)和PFAS这两类最具环境风险的ECs。值得注意的是,2020年全球兽用抗生素消耗量达99,502吨,而PFAS在消费品中的广泛应用使其通过大气沉降等途径进入水体。现有研究存在地理覆盖不均(77%数据来自亚欧)和靶标化合物重复(如对乙酰氨基酚APAP、全氟辛酸PFOA)等局限。

Pharmaceuticals and illicit drugs
PIDs在人体和动物体内代谢不完全,通过污水排放进入环境。荟萃分析显示:

  • 浓度范围:0.02-82,188 ng/L,二甲双胍MFN(729.4 ng/L)、卡马西平CBZ(312.8 ng/L)位列前茅
  • 地理差异:低收入国家因污水处理不足导致PIDs浓度普遍处于上四分位数
  • 抗生素亚类:磺胺类(如磺胺甲恶唑SMX)检出率最高,与畜牧养殖排放直接相关

Per- and polyfluoroalkyl Substances
PFAS的环境行为呈现独特特征:

  • 浓度跨度:0.01-311.25 ng/L,全氟羧酸PFCAs占主导
  • 分子特性:碳链长度决定环境归趋,C4-C8短链PFAS更易迁移
  • 热点区域:工业区附近水体中全氟十二酸PFDoA浓度可达背景值100倍

Environmental risk assessment
基于水蚤(Daphnia magna)的生态风险评价发现:

  • 高风险物质(HQ≥1):MFN、APAP、布洛芬IBU、磺胺醋酰SAM
  • PFAS中:长链PFDoA、PFTeDA呈现中度风险(HQ≥0.1)
  • 处理工艺:二级以上污水处理可使风险降低2-3个数量级

Conclusion and Future Research
当前数据存在北美等地区代表性不足的问题。未来需加强:

  1. 新型短链PFAS的监测方法开发
  2. 抗生素抗性基因与PIDs的协同效应研究
  3. 基于人工智能的污染物扩散模型构建
    研究结果可为《斯德哥尔摩公约》PFAS管控修订提供科学依据。
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