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海洋环境中药物和个人护理用品(PPCPs)的生态风险阈值与急性-慢性毒性比值(ACRs)研究:填补水质指南空白的关键科学依据
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月24日 来源:Marine Pollution Bulletin 5.3
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为解决海洋环境中药物和个人护理用品(PPCPs)缺乏水质指南(WQGs)的难题,研究人员基于物种敏感度分布(SSD)和评估因子(AF)方法,首次推导出10种PPCPs的急慢性危害浓度(HC5)及25种PPCPs的临时阈值,并计算5种PPCPs的急性-慢性毒性比值(ACRs)。该研究为海洋PPCPs生态风险评估提供了关键数据支撑,对全球新兴污染物管控具有重要指导意义。
海洋中的隐形威胁:药物与个人护理用品的生态风险
每天流入海洋的不仅有塑料垃圾,还有大量被忽视的化学物质——药物和个人护理用品(PPCPs)。从抗生素到防晒霜,这些看似微量的污染物正在对海洋生物造成深远影响。研究表明,某些PPCPs在海洋环境中能持续存在数月甚至数年,而现有水质管理标准却几乎未涉及这类新兴污染物。更令人担忧的是,中国作为全球PPCPs生产与消费大国,其沿海区域已频繁检出高浓度残留,例如污水处理厂排放口的抗生素浓度可达数百μg/L。面对这一紧迫问题,汕头大学的研究团队在《Marine Pollution Bulletin》发表了一项开创性研究,首次系统建立了海洋PPCPs的生态风险阈值体系。
技术方法概述
研究团队从美国环保署ECOTOX数据库和文献中筛选了25种PPCPs的急慢性毒性数据(涵盖235个海洋物种),通过物种敏感度分布(SSD)模型计算10种数据充足化合物的危害浓度(HC5),对其余15种采用评估因子(AF)法推导阈值。针对四环素等5种PPCPs,通过比较急性与慢性HC5值计算急性-慢性毒性比值(ACRs)。所有数据均通过Shapiro-Francia和Anderson-Darling检验确保正态性。
研究结果
物种敏感度分布与危害浓度
分析236组毒性数据发现,不同类群生物对PPCPs的敏感性差异显著:甲壳动物对氟西汀最敏感,而鱼类对雌激素类化合物更易感。SSD模型显示,抗抑郁药氟西汀的慢性HC5值低至2.86×10?6 μg/L,表明其极强生态风险。
急性-慢性毒性比值
通过SSD对比法获得5种PPCPs的ACRs,其中四环素的比值达12.4,提示其慢性毒性效应远高于急性暴露。该结果为简化未来风险评估提供了关键转换系数。
阈值差异与优先管控
比较25种PPCPs的阈值发现,雌激素类(如炔雌醇4.56×10?5 μg/L)与精神类药物需优先管控,其阈值比抗生素低3-6个数量级,这与它们干扰内分泌系统的特性密切相关。
结论与意义
该研究首次建立了涵盖多类PPCPs的海洋生态风险阈值体系,揭示了药物污染物对海洋生物的"隐形杀伤力"。特别是提出的ACRs值,为数据有限的化合物风险评估提供了科学转换工具。研究成果不仅填补了国际PPCPs海洋水质标准的空白,更为中国沿海污染物管控政策制定提供了直接依据。作者团队建议将氟西汀等超低阈值化合物纳入重点监测清单,并呼吁建立全球统一的PPCPs风险评估框架。这项研究标志着海洋新兴污染物管理从"被动检测"迈向"主动预防"的关键一步。
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