半封闭海域中转化产物的非靶向与可疑物筛查解析及其生态风险评价

针对环境转化产物(TPs)识别难题，中国科学院生态环境研究中心团队创新性整合MS2非靶向分析与MS1可疑物筛查策略，在渤海及河口区鉴定出47种源自29种母体化合物的TPs，揭示其占外源化合物总量的50%以上且构成显著生态风险，为环境污染物转化行为研究提供方法论范式。

　　

随着合成化学品的广泛使用，环境污染物组成日趋复杂，其中转化产物(Transformation Products, TPs)因其潜在毒性日益受到关注。典型案例6PPD-Q（轮胎抗氧化剂6PPD的转化产物）对鲑鱼的急性致死效应警示我们：这些"隐形"污染物可能比母体化合物更具威胁。然而，受限于TPs结构多样性、标准品缺乏和环境迁移过程的复杂性，传统方法难以全面识别这类物质。更棘手的是，欧盟REACH法规已明确要求评估化学品及其TPs的联合风险，但现有实验室降解数据与真实环境存在显著差异，这使得TPs的环境归趋与风险评价成为环境科学领域的重大挑战。

中国科学院生态环境研究中心的研究团队选择渤海这一典型半封闭海域作为研究对象，创新性地整合了MS²非靶向分析和MS¹可疑物筛查策略。通过高分辨质谱(HRMS)技术结合分子网络和计算机模拟预测，系统解析了TPs的环境行为与风险。研究团队在2019年5月采集了渤海34个站位及5条入海河流的14个河口样品，利用液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-QTOF-MS)进行分析。关键方法包括：基于MS²碎片相似性的分子网络构建、EAWAG-BBD和CTS系统的计算机模拟预测、以及NORMAN数据库的谱图匹配。

在"识别转化产物的整合策略"部分，研究取得突破性进展：共鉴定出47种TPs，其中2种达到置信度等级1（标准品确证），23种达到等级2（诊断性碎片匹配）。值得注意的是，38种TPs在80%以上站位被检出，其累积仪器响应值超过母体化合物的50%。通过"转化行为的驱动因素分析"发现，现场环境条件（如盐度梯度和微生物群落）显著影响TPs组成，其中水解和光解产物在河口区占主导，而生物转化产物在远海更丰富。

"生态风险评估"结果触目惊心：TPs对水生生物的风险贡献率平均达母体化合物的73%，其中6种氧化产物的风险商值(RQ)超过1.0。特别值得关注的是，某些有机磷酸酯阻燃剂的脱烷基化产物表现出比母体更高的生物蓄积潜能。研究还建立了"方法学比较"框架，证实MS²策略对加成反应产物更敏感，而MS¹策略擅长识别官能团转换类产物，两者互补可将TPs识别率提升40%。

这项发表于《Water Research》的研究具有多重意义：首次量化了TPs在半封闭海域的占比规律，创建了环境真实条件下TPs的识别方法体系，并为REACH法规的实施提供了技术支撑。研究发现提示，现行环境质量标准仅关注母体化合物的做法可能严重低估实际风险，未来需要建立TPs的优先管控清单。该研究建立的"双模筛查"策略可推广应用于其他环境介质，为解析"未知污染物黑箱"提供了新范式。