长江上游重庆段新兴污染物的生态风险评估与优先管控策略研究

针对长江上游重庆段饮用水源区新兴污染物（CECs）的生态与健康风险，研究人员采用LC-QTOF-MS靶向/非靶向筛查技术，结合多标准优先排序模型，系统评估了162种目标污染物及64种新识别化合物的分布特征与风险等级。研究发现48种CECs具有高生态风险（RQ>0.1），26种优先污染物以抗生素（23%）、有机磷酸酯（19%）和个人护理品（15%）为主，为长江经济带水质管理提供了科学依据。

　　

随着中国城市化进程加速，长江流域作为全球最大淡水生态系统之一，正面临传统污染物与新兴污染物（Contaminants of Emerging Concern, CECs）的双重威胁。这类包括药品、个人护理品和工业添加剂在内的化合物，虽在环境中浓度仅为纳克级，却可能通过生物累积和协同效应破坏水生生态。尤其令人担忧的是，作为重庆3000万人口主要饮用水源的长江上游段，其CECs污染特征与风险仍属科研盲区——现有监测体系聚焦重金属等常规指标，而抗生素、抗抑郁药等"隐形杀手"长期游离于监管之外。更棘手的是，这些物质在传统水处理工艺中难以降解，最终可能通过自来水进入人体。

为此，国内研究团队在2023年干湿两季对长江重庆段开展系统性调查，涵盖10个饮用水源地及嘉陵江、乌江等支流共27个采样点。研究采用三重技术路线：首先通过LC-QTOF-MS（液相色谱-四极杆飞行时间质谱）进行162种目标物定量分析和64种非目标物筛查；其次建立包含生态风险商（RQ）、健康风险值（HQ）的多层次评估模型；最后开发融合暴露频率、生物累积性等6维度的优先排序指数（CPI）。这种"侦查-评估-分级"的全链条策略，相当于给长江水做了一次精准的"化学体检"。

3.1. 时空分布与化学组成
研究首次绘制了重庆段CECs的完整谱图：156种目标物浓度横跨0.01-2218.2 ng/L，其中磺胺嘧啶在旱季医院下游检出峰值1325.7 ng/L。抗生素占总污染负荷38%，与有机磷酸酯（21%）、个人护理品（14%）构成三大主力。值得注意的是，农药类在雨季通过农业径流显著扩散，印证了城市与农村污染源的季节性交替规律。

3.2. 新型污染物识别
非靶向筛查意外捕获64种"陌生面孔"，包括抗抑郁药代谢物去甲基文拉法辛和农药降解产物。这些物质虽未被列入监测名单，但在多个位点持续出现，如同潜伏在水中的"特洛伊木马"。

3.3. 水质参数关联
数据挖掘揭示：化学需氧量（COD）与CECs浓度呈显著正相关，这意味现有COD指标可能成为预警新兴污染的"哨兵"。而溶解有机碳（DOC）高的水域更易富集疏水性污染物，为治理提供了靶点。

3.4. 生态风险格局
风险评估显示新烟碱类农药对浮游植物的威胁最大（RQ>1），相当于每10个藻类就有4个暴露于致死剂量。而短链PFAS（如PFBA）对甲壳类的慢性毒性被严重低估，其在某些站点的风险值超安全线10倍。

3.5. 健康风险预警
虽然多数化合物成人健康风险较低，但儿童因体重轻、饮水多，其双酚A暴露量可达安全阈值的120%。更隐蔽的是，联合暴露时抗癌风险值突破10^-6红线，暗示长期饮用可能增加患癌概率。

3.6-3.7. 优先管控清单
通过机器学习赋权，团队最终锁定26种"头号通缉犯"：抗抑郁药氟西汀因73%检出率及45%的生态风险超标率居首，而PFBA和杀虫剂吡虫啉则因在农业区的广泛残留并列"黑名单"前茅。

这项发表于《Economics》的研究，首次建立起长江上游CECs的"风险-来源-管控"响应链条。其创新性体现在三方面：技术层面，将可疑筛查的"雷达"半径扩大40%；方法论上，创建的CPI模型实现从单一毒性到多属性决策的跨越；应用价值则在于为长江保护法提供了26种新增管控物质的科学依据。正如讨论部分指出，该成果不仅揭示了"用药高峰"与"污染高峰"的时空耦合规律，更预警了抗生素耐药基因在水生态中的潜在传播风险。未来若能将此优先清单纳入智慧水务系统，或将开创大数据驱动的水质管理新模式。

政策建议部分特别强调：应参照欧盟"watch list"机制，对氟西汀等高风险物质实施排放限值；同时需在自来水厂增设活性炭-臭氧联用工艺。这些发现对正在制定的《新污染物治理行动方案》具有直接参考价值，也为全球大河流域的微量污染治理提供了"中国方案"。