英格兰多城市水体中内分泌干扰物与抗菌剂的暴露评估：基于废水流行病学与回顾性质谱数据挖掘的全景健康研究

研究人员针对家庭来源化学品(HDCs)对公共健康及水生态系统的潜在风险，开发了基于UHPLC-QTOF MS的非靶向筛查与定量分析框架，首次在英格兰5个城市废水及河流中鉴定出11种HDCs（包括双酚A、4种对羟基苯甲酸酯、5种抗菌剂等）及2种代谢物，并发现5种新型代谢物。研究通过风险商数(RQ)评估证实三氯生和三氯卡班对水生环境构成高风险(RQ>1)，而双酚A则因工业暴露显示人群高风险。该研究建立了首个集社区暴露与环境风险评估于一体的WBE(废水流行病学)工作流，为"One Health"框架下化学品综合管理提供了关键方法学突破。

　　

在现代社会，洗发水、牙膏、塑料餐具等日用品中潜藏着看不见的健康威胁——内分泌干扰物和抗菌剂。这些家庭来源化学品(HDCs)通过日常使用进入废水系统，最终汇聚到河流中，形成对人类健康和生态环境的双重挑战。尤其令人担忧的是，像双酚A(BPA)这样的塑化剂可能干扰人体激素系统，而三氯生(TCS)等抗菌剂则可能加速细菌耐药性的蔓延。尽管全球已有研究检测到这些物质在环境中的存在，但对其在多城市尺度下的暴露模式、环境归趋以及健康风险的系统性评估仍存在重大空白。

英国巴斯大学环境化学与公共健康研究组(ECh&PH)的科学家们开展了一项开创性研究。他们选取英格兰埃文流域5个特征迥异的城镇（覆盖2000 km²，服务150万人口），通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UHPLC-QTOF MS)对废水处理厂进/出水和上下游河水进行回顾性质谱数据挖掘，建立了首个整合社区暴露与环境风险评估的WBE工作流程。

研究采用三大关键技术：1) 基于NORMAN指南的疑似筛查策略，结合碎片离子和质荷比误差(<5 ppm)确证化合物；2) 使用氘代内标建立21点校准曲线进行定量，方法定量限(MQL)为2-60 ng/L；3) 通过风险商数(RQ=MEC/PNEC)进行生态风险评估，其中预测无效应浓度(PNEC)来自NORMAN数据库。

3.1 分析框架的建立
开发的新型非靶向筛查流程成功定量11种HDCs和2种代谢物（BPA硫酸盐和TCS硫酸盐），并首次在废水中推定出5种新型代谢物（如羟基三氯卡班等）。方法验证显示回收率为43-251%，日内精密度<15%，满足欧盟分析标准。

3.2 埃文流域HDCs分布特征
• 空间分析显示BPA负荷与工业活动显著相关（布里斯托市PNDL高达1201 mg/day/1000人），而抗菌剂和防腐剂主要随人口规模增加
• 时间动态揭示BPA在工作日的暴露量显著升高(p<0.04)，提示职业暴露风险
• 污水处理效率评估显示对羟基苯甲酸酯去除率>95%，但三氯卡班呈现负去除(-334%)

3.3 环境健康风险评估
RQ分析表明：

• 三氯生(RQ=1.86)和三氯卡班(RQ=83.08)在河水中构成高风险
• BPA在工业城市进水呈现高风险(RQ=28.59)，但经处理后河水中降至中低风险(RQ=0.48)
• 新发现的代谢物因缺乏PNEC数据无法评估，凸显知识缺口

4. 公共健康暴露评估的研究缺口
通过母体/代谢物比值分析发现：
• BPA/BPA-S比值<1表明显著代谢转化
• TCS/TCS-S比值>1提示直接排放行为
但受限于代谢通路数据的缺乏（如p-氯甲酚硫酸盐的排泄机制未知），无法精确计算人群摄入量。

这项发表在《Environment International》的研究具有里程碑意义：首次在流域尺度上实现了HDCs的"One Health"全景评估，证实不同化学品对人类与环境的风险存在分化——BPA主要威胁工业暴露人群，而TCS/TCC则对水生态系统构成紧迫威胁。研究建立的回顾性质谱挖掘方法为突发污染物监测提供了新范式，而发现的5种新型代谢物则为后续毒理学研究指明了方向。不过，代谢标准品的缺失和ADME(吸收、分布、代谢、排泄)数据的匮乏，仍是阻碍WBE成为综合健康评估工具的瓶颈，这呼吁全球科研机构加强在化学品代谢组学领域的协作攻关。