珠江三角洲地下水新型污染物(CECs)的靶向与非靶向筛查:生态风险与污染源解析

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Environmental Chemistry and Ecotoxicology 9.0

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  针对珠江三角洲地下水新型污染物(CECs)的生态风险与污染源不明问题,研究人员采用高分辨质谱(HRMS)结合靶向、疑似和非靶向筛查技术,鉴定出376种CECs,发现水产养殖源贡献率最高达43%,其特征化合物风险突出。该研究为地下水CECs的监测与管理提供了新思路。

  

随着合成化学品的广泛使用,新型污染物(Contaminants of Emerging Concern, CECs)如药物、内分泌干扰物等持续进入地下水系统,对生态系统和人类健康构成潜在威胁。珠江三角洲作为中国高度工业化和人口密集区域,地下水CECs污染问题尤为突出。然而,传统靶向分析仅能检测有限污染物,难以全面评估风险;同时,多污染源混杂环境下,精准溯源成为难题。

为应对这些挑战,国内某研究机构团队在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》发表研究,首次将靶向定量、疑似筛查与非靶向高分辨质谱(HRMS)技术结合,系统解析了该区域地下水CECs的分布特征、生态风险及污染源贡献。研究通过采集19个地下水样本(涵盖农业、水产养殖、生活污染等来源),采用LC-HRMS技术进行化合物鉴定,利用风险商数(RQ)评估生态风险,并创新性地通过稀释曲线法定量污染源贡献率。

关键技术方法

  1. 高分辨质谱(HRMS)技术:采用数据依赖采集模式检测m/z 50-1000范围内化合物;
  2. 三级筛查策略:靶向定量72种CECs,疑似筛查匹配NORMAN等数据库,非靶向识别未知化合物;
  3. 生态风险模型:基于风险商数(RQ)和抗生素抗性阈值(PNECAMR)评估风险等级;
  4. 源解析方法:通过特征指纹化合物稀释回归曲线定量农业、水产养殖和生活污染源贡献。

研究结果

  1. 靶向定量分析:检出63种CECs,PFASs(如PFOA)、雌激素E3和抗生素SCX浓度较高,其分布与污染源类型显著相关。
  2. 非靶向筛查:识别出376种CECs,涵盖农药、药物等8类,水产养殖源特征化合物(如17-甲基睾酮)风险突出。
  3. 生态风险:94.7%采样点存在综合风险(RQtot>0.01),水产养殖源区域风险最高(RQtot达2.38)。
  4. 源贡献量化:水产养殖源平均贡献43%,显著高于农业源(24%)和生活源(33%),与PCA-MLR结果一致。

结论与意义
该研究揭示了珠江三角洲地下水CECs的复杂污染格局,证实水产养殖是主要风险源。通过建立非靶向指纹定量方法,突破了传统源解析技术在小样本量场景的应用局限,为区域地下水治理提供了精准管控依据。研究成果不仅推动了HRMS在环境监测中的创新应用,也为全球类似区域的CECs风险管理提供了范式。

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