季节性水位波动对中国最大洪泛湖泊抗生素来源、分布及生态风险的调控机制

针对洪泛湖泊抗生素污染动态调控机制不明的科学问题，研究人员以中国最大淡水湖鄱阳湖为研究对象，通过多区域季节性采样分析，揭示了水位波动通过改变土地利用和环境因子（如pH、DO）显著调控水体抗生素空间分布（HWL/FWL/DSL分区）及生态风险（p < 0.05），为流域抗生素精准防控提供理论依据。

　　

抗生素污染已成为全球水环境面临的重大挑战。在洪泛湖泊这类动态生态系统中，季节性水位剧烈波动可能深刻影响污染物迁移转化，但相关机制研究仍属空白。中国最大淡水湖鄱阳湖因其独特的"洪水一片、枯水一线"特征（湿季面积>3000 km²，干季<1000 km²），为探究水位波动对抗生素环境行为的调控提供了天然实验室。

针对这一科学问题，研究人员系统考察了鄱阳湖33种抗生素在水体和沉积物中的时空分布特征。研究创新性地将湖泊划分为高水位区（HWL）、水位波动区（FWL）和碟形湖区（DSL），结合水位监测、土地利用变化及pH/DO等环境参数分析，揭示了水位波动对抗生素来源、分布及生态风险的多尺度调控机制。

关键技术方法包括：（1）基于水位动态的HWL/FWL/DSL分区采样策略；（2）液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）检测33种抗生素；（3）正定矩阵因子分解（PMF）源解析模型；（4）风险商值法（RQ）评估生态风险；（5）冗余分析（RDA）解析环境驱动因子。

^研究结果
_{水位波动与土地利用变化}
水位数据显示FWL和DSL区湿季水位（15.02 m/14.86 m）显著高于干季（13.04 m/12.08 m，p < 0.001），而HWL区无显著季节差异。伴随水位变化，FWL区土地利用类型转换率达52.3%，显著高于其他区域。

_{抗生素空间分异}
水体抗生素浓度在FWL和HWL区干季显著高于DSL区（p < 0.05），沉积物中空间异质性较弱。源解析显示HWL区医疗废水贡献率（18.8%-37.9%）显著高于DSL（5.8%-21.8%）和FWL区（10.0%-22.9%）。

_{水位调控机制}
RDA分析表明水位通过改变DO、NH₄⁺-N等环境参数间接调控抗生素分布，对水体影响强度（解释度41.2%）显著高于沉积物（23.7%）。生态风险评估显示FWL区干季高风险抗生素占比达34.6%。

该研究首次系统阐明了洪泛湖泊水位波动对抗生素环境行为的调控机制，发现：（1）水位波动通过改变土地利用和环境参数驱动抗生素空间分异；（2）HWL区医疗源贡献突出，FWL区干季生态风险最高；（3）水体对抗水位变化的响应敏感性高于沉积物。这些发现发表于《Water Research》，为动态水体抗生素精准管控提供了关键科学依据，对全球气候变化背景下洪泛区污染物治理具有重要启示。