沱江流域饮用水源地抗生素污染的时空变化、生态风险及人体暴露评估

为探讨抗生素在饮用水源地的分布现状,采用固相萃取-高效液相色谱质谱联用法对四川省沱江流域典型城市饮用水源地中35种抗生素进行了测定,并计算了风险商(RQ)及人体通过饮用水暴露于抗生素的量. 结果表明:① 沱江流域饮用水源地35种抗生素被广泛检出,在春季、夏季、秋季、冬季的浓度分别为n.d.(低于检出限)~114.696、n.d.~536.322、n.d.~69.488和n.d.~90.461 ng/L,检出率分别为0~85.7%、0~92.9%、0~100.0%和14.3%~100.0%. ② 抗生素在冬季检出率最高,达74.3%,喹诺酮类在各季节的平均浓度呈冬季≈夏季>春季>秋季的特征,四环素类在秋季浓度最低,其余5类抗生素未发现显著的时间变化. ③ 磺胺类和大环内酯类存在一定的空间分布特征,而其余抗生素未呈现显著空间分布差异. ④ 磺胺嘧啶在春季、秋季和冬季以及盐酸金霉素在夏季对生态系统有较高的生态风险. 氧氟沙星和盐酸四环素在春季、夏季和冬季的风险商介于0.10~1.00之间,在相应季节对沱江流域可能造成中等生态风险. ⑤ 短期内居民通过饮用沱江流域饮用水源地水暴露于抗生素的风险可以忽略不计,但长期低剂量暴露带来的健康风险问题有待进一步研究. 研究显示:抗生素污染广泛存在于沱江流域饮用水源水中,其中以兽用抗生素为主,表明农业活动可能对该流域抗生素污染贡献较大;沱江流域饮用水源地水中抗生素总体处于中低生态风险,基于该研究数据沱江流域内人群饮用水源水暴露于抗生素的量较低,相对安全.      

上海市从源头到龙头的饮用水新型污染物分布特征及健康风险评价

通过监测饮用水新型污染物从源头到龙头的分布情况,研究明确了藻毒素、内分泌干扰物和抗生素三类新型污染物在各供水环节中的浓度情况,并对各类新型污染物对人体的健康风险开展评价工作.结果表明,进厂水中的藻毒素主要以MC-RR和MC-LR为主,内分泌干扰物仅为双酚S和雌酮两种.经过水厂处水工艺后,上述污染物可得到有效的去除.监测期间,除2020年1月检出磺胺类抗生素,其余时段的抗生素类型主要以氟甲砜霉素(FF)为主.FF的去除效果对氯的形态有较明显的相关性,自由氯消毒相对于化合氯消毒,对FF的去除效果较为良好.藻毒素的风险度、内分泌干扰物的非致癌风险值和抗生素的风险商值均远小于1,尤其在二次供水环节,表明这三类饮用水新型污染物对人体健康均不构成直接威胁.     

饮用水中抗生素抗性基因分布及暴露风险研究进展

抗生素耐药性的传播已成为全球性的公共健康问题,饮用水作为抗生素抗性基因(antibiotics resistance genes, ARGs)向人体迁移传播的重要途径,其携带的抗性基因及潜在暴露风险引起了广泛关注。基于已发表的饮用水ARGs相关研究,分析了全球范围饮用水中ARGs的分布及其影响因素,探究了适用于表征饮用水中ARGs人群暴露剂量及暴露风险的评估方法,并探讨了当前常规饮用水处理技术在控制ARGs方面的作用及局限性。未来的研究可从传播性、人类致病性等多维度对饮用水抗生素耐药风险进行系统性评估,针对ARGs去除需开发新型水处理技术对其进行强化处理。     

东莞市饮用水源地中抗生素分布特征及风险评价

由于抗生素被频繁和大量使用,从而对生态环境和人类造成潜在风险,研究其在水体中的分布特征及评估其对生态和人类造成的风险具有重要意义.基于此,本文对东莞市饮用水源地11个采样点进行样品采集,采用固相萃取对样品进行前处理,利用液相色谱-三重四极杆质谱联用仪对45种抗生素浓度水平进行检测并分析其分布特征;同时,结合主成分分析和Pearson相关性分析阐述饮用水源地中抗生素可能的污染来源,并采用生态风险商值(RQ)和人体健康风险商值(HQ)对水样中抗生素进行风险评价.结果表明,本次检测中共有34种抗生素在评估样点中被检出,检出频率占总目标抗生素的75.6%,检出抗生素浓度范围为ND(未检出)～143.94 ng·L~(-1),浓度最高的是竹桃霉素.东莞市饮用水源地主成分的累积贡献率为63.5%,磺胺嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、培氟沙星、卡巴多等污染物的来源可能与污水处理厂有关,对生态环境造成高风险的抗生素排序为:克拉霉素新生霉素诺氟沙星,其中,克拉霉素的RQ值最高达到4.78,出现在石龙西湖水厂水源地中,新生霉素的平均RQ值为1.15.不同年龄段的人群健康风险评价结果显示,检出的抗生素对人体未构成风险,但仍应对抗生素累积效应带来的潜在风险给予重视.     

南京市饮用水源地抗生素污染特征及风险评估

采用固相萃取-液相色谱-串联质谱技术（SPE-HPLC-MS/MS）,对南京市饮用水源地抗生素含量及分布特征进行了分析.结果表明,17个采样点总浓度为0.56~1994.96 ng·L^-1,共检出5种大环内酯类、13种磺胺类、3种四环素类、8种喹诺酮类抗生素,平均浓度为0.30~37.07 ng·L^-1,其中检出浓度最高的抗生素为环丙沙星（CIP）,浓度为317.60 ng·L^-1,检出率最高的抗生素为克林霉素（CLI）,检出率为88.24%.与国内部分河流相比,南京市饮用水源地水体中大环内酯类、四环素类、喹诺酮类抗生素残留浓度处于较高水平.生态风险评估结果表明,点位S7具有最高的联合风险熵值（24.58）,氧氟沙星（OFX）的风险熵值最高,达到13.06;健康风险评估结果表明,9种抗生素对人体健康的风险熵Q_H为1.70×10^-3~9.47,强力霉素（DOX）、诺氟沙星（NOR）、恩诺沙星（ERX）、CIP和OFX对大部分年龄段的人体健康具有高水平风险.     

我国地下水环境抗生素赋存现状及风险评价

通过对近10年已有研究成果的整合,梳理我国主要城市地下水环境中抗生素的赋存现状,并采用风险熵值法对典型抗生素的生态风险和健康风险进行评价。结果表明：1)在我国主要城市地下水中,已经检测出7类57种类型的抗生素,以磺胺类、喹诺酮类为主,种类多且累积浓度高,其次是大环内酯类和四环素类;2)地下水环境中,具有较高生态风险的抗生素为磺胺甲基异噁唑、磺胺噻唑和林可霉素。喹诺酮类、磺胺类和四环素类是城市地下水生态风险较高且威胁贡献比例最大的3类抗生素,北方城市地下水抗生素联合风险整体高于南方城市;3)由地下水环境抗生素对人体健康风险熵值计算结果可知,目前仍未通过饮用水对人体健康产生直接的健康风险。     

贫营养和痕量抗生素对质粒抗生素抗性适应度代价的影响

本文针对饮用水系统中营养和抗生素水平对质粒抗生素抗性的适应度代价进行了研究.选取了p ACYC184、RP4和PBR322这3种不同的抗性质粒,发现在不同的营养水平下,抗性质粒的适应度代价具有普遍性.而且,营养水平越低,其适应度代价表现得越明显.另外,痕量浓度的抗生素也会影响抗性质粒的适应度代价.本研究中,小于50%MIC的抗生素浓度对野生菌的损伤或抑制作用不足以抗衡抗性质粒的适应度代价,质粒难以维持.因而,推断在饮用水系统(贫营养和ng·L-1水平的抗生素)中,质粒抗生素抗性的适应度代价较大,质粒不易维持,在饮用水系统中传播和扩散的风险较小.     

基于表面增强拉曼光谱技术的饮用水中痕量恩诺沙星和环丙沙星快速检测

近年来,抗生素的滥用引发抗生素抗性基因在环境中的传播和扩散,对生态系统与人类健康构成潜在威胁,特别是饮用水中抗生素污染事件的相关报道引发社会极大关注.因此,如何实现应急公共卫生事件中的痕量抗生素快检成为研究热点.基于表面增强拉曼光谱（SERS）技术,并结合磁性固相萃取（MSPE）样品前处理方法,构建了饮用水水样中ng ·L^-1水平喹诺酮类抗生素的快速检测方法.借助于磁性氧化石墨烯复合纳米材料（Fe₃ O₄@SiO₂-GO）的高吸附容量所提供的高富集能力,成功实现了饮用水中1.0 ng ·L^-1恩诺沙星（ENR）和5.0 ng ·L^-1环丙沙星（CIP）的加标检出,回收率在77.5%~91.5%之间,满足当前饮用水水质检测的要求.对于有机基质复杂的湖水等环境水样,萃取材料的选择性尚有待于进一步提升.     

抗生素抗性基因(ARGs)——一种新型环境污染物

抗生素的环境污染与生态毒性近年来引起了日益广泛的关注.水产养殖和畜牧业抗生素长期滥用的直接后果,很可能诱导动物体内抗生素抗性基因,经排泄后将对养殖区域及其周边环境造成潜在基因污染.抗性基因还极有可能在环境中传播、扩散.对公共健康和食品、饮用水安全构成威胁.为此,提出了将抗生素抗性基因作为一类新型环境污染物,对该类污染物在环境中的来源、潜在的传播途径以及国内外相关研究进展进行综述,指出了当前形势下我国开展环境中抗生素抗性基因污染研究的必要性,建议尽快从国家层面上系统进行抗生素抗性基因的环境污染机理与控制对策研究.     

咸阳市地下水饮用水源地的水环境评价

为全面掌握咸阳市地下水饮用水源地的水环境状况,对2011—2017年该市5个地下水饮用水源地的水质进行评价,并利用健康风险评价模型进行健康风险评价。结果表明:1)咸阳市地下水饮用水源地水质均达到GB 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质标准,其中主要污染指标为氨氮和锰; 2)饮用水的健康总风险在4. 5×10-6/a左右,小于国际癌症研究中心推荐的最大可接受风险; 3)致癌物质在总健康风险中占主要地位,对总健康风险的平均贡献为98. 4%,而在致癌物质中,六价铬的贡献为最大; 4)仪器检出限对于健康风险评价具有一定的影响。总体而言,咸阳市地下水饮用水源地水质较好,对人体的潜在风险在可控范围内。     

湖泊饮用水源地水环境健康风险评价

根据某湖泊饮用水源地水环境质量监测资料,采用美国环境保护署(US EPA)推荐的水环境健康风险评价模型,对2处饮用水源地原水通过饮水途径引起的水环境健康风险进行了评价.结果表明:在2处饮用水源地水环境质量监测项目中,对人体有健康风险的有毒污染物主要是化学致癌物As和Cr(Ⅵ);个人化学致癌物总年风险远大于非致癌物总年风险;2003─2007年2处饮用水源地水环境健康个人总年风险均超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的标准,主要原因是化学致癌物As和Cr(Ⅵ)的质量浓度过高;因此,加强治理和控制化学致癌物特别是As和Cr(Ⅵ)是降低该湖泊饮用水源地水环境健康风险的有效途径.      

水源型水库抗生素抗性基因赋存特征研究

饮用水水源地中抗生素抗性基因会威胁生态安全和人类健康.为了探究抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)在金泽水源型水库中的赋存特征,以及水库净化措施对抗生素抗性基因的净化作用,选择微生物活性较高的夏季时期采集水样,采用高通量荧光定量PCR和16S rRNA实时荧光定量PCR进行研究.结果表明,该水库检出62种ARGs;多重抗药类、氨基糖苷类和磺胺类ARGs为水库内占主导的抗性基因.抗生素抗性基因绝对丰度从水库的预处理区至生态净化区,再至输水区呈逐渐降低的趋势,表明水库净化措施对削减ARGs含量有一定作用.抗性基因丰度与可移动基因元件(Mobile Genetic Elements,MGEs)丰度存在显著相关性(p0.05),表明MGEs对ARGs的水平转移、传播和富集具有重要作用.     

水体中抗生素的检测及去除方法研究综述

抗生素是目前世界上应用最广泛的药物之一。大量抗生素的使用,不可避免地给自然环境造成巨大的压力。由于污水截流不彻底等原因,工业、养殖及医疗活动等进入环境中的抗生素通过各种途径进入饮用水体,对水质安全及人类健康构成威胁。针对抗生素对水环境造成的污染,讨论目前国内外水环境中抗生素检测技术和去除手段的研究情况,主要对水中抗生素的富集方法、仪器检测及臭氧氧化去除技术进行分析,最后对抗生素污染的研究方向进行了展望。     

三峡库区饮用水水源抗生素健康风险评价

利用固相萃取-高效液相色谱-串联三重四极杆质谱联用法(SPE-HPLC-MS/MS),分析三峡库区9个集中式饮用水水源中6类28种抗生素的分布特征,运用美国环境保护署推荐的健康风险评价模型对水源中抗生素的健康风险进行初步评价。结果表明,三峡库区9个集中式饮用水水源中共检出3类8种抗生素,质量浓度范围在0.4～140.0 ng/L,包括磺胺类的磺胺甲恶唑(SMX)、磺胺二甲嘧啶(SMZ);大环内酯类的红霉素(ERM)、罗红霉素(ROM)、泰乐菌素(TYL)、林可霉素(LIN);胺苯醇类的氯霉素(CAP)、氟苯尼考(FF)。其中除CAP外,其余7种均为畜禽药品,且FF、LIN在中国畜禽药品中使用量排名前5。检出的8种抗生素对人体的非致癌风险介于1.66×10-15～1.14×10~(-11)a~(-1),9个集中式饮用水水源中抗生素产生的总健康风险数量级为10-12～10~(-11)a~(-1),两者均处于可忽略的风险水平,远低于荷兰建设和环境署发布的最低可忽略风险水平(1×10~(-8)a~(-1)),此研究结果与国内外研究者对各地区水源中抗生素产生的健康风险评价结果基本一致。     

饮用水源中不同粒径颗粒物吸附抗生素特征研究

天然水体中存在大量的细小颗粒,它们往往与污染物相互作用并成为其载体,在饮用水传统处理工艺中亦不能被很好去除,进而随水厂出水进入人体,对人体健康造成潜在威胁.抗生素在饮用水源中的固、液相分配规律以及不同粒径颗粒对抗生素的吸附能力及影响因素亟待研究.实验利用微波萃取(MAE)和高效液相色谱与质谱联用(HPLC-MS/MS)的方法分别对颗粒物上吸附的抗生素进行了前处理和测定,进而分析了饮用水源颗粒物对4种典型抗生素的吸附特征.连续吸附平衡实验在360 min达到平衡,平衡时抗生素有32%~44%分布在颗粒上;除青霉素外,粒径0.05~1μm小颗粒的吸附量又占颗粒总吸附量的56%~70%.同时p H是影响饮用水源中颗粒吸附抗生素的重要因素,无论对于所有颗粒还是0.05~1μm的小颗粒,其吸附能力的最大值均出现在中性条件(p H=7)下.     

基于GIS的天津市饮用水水质健康风险评价

为评价天津市饮用水水质对人体健康的潜在危害,探索地理信息系统(GIS)在饮用水安全保障方面的应用,本研究采用美国环境保护署(US EPA)推荐的健康风险评价模型对天津市401个饮用水监测点的850份水样的水质检测结果进行健康风险评价,同时结合GIS进行信息可视化展示和风险因子探索.结果表明,天津市饮用水水质致癌物健康风险、非致癌物健康风险和总健康风险分别为3.83×10~(~(-5))、5.62×10-9和3.83×10~(-5).按健康风险排序:致癌物非致癌物,致癌物的健康风险为市区新区郊区,铬(六价)镉砷三氯甲烷四氯化碳,非致癌物的健康风险为郊区新区市区,氟化物氰化物铅硝酸盐.天津市饮用水个人年健康总风险小于国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险水平(5.0×10~(-5)),但处于在US EPA推荐的可接受风险限值(1.0×10~(-4)~1.0×10~(-6))之间,初步认为该市饮用水健康风险处于可接受水平,不会对人体产生明显的健康危害.主要健康风险来源于致癌物.致癌物应优先控制铬(六价),非致癌物应优先控制氟化物.GIS能较好地应用于饮用水健康风险评价信息的可视化和进一步的风险因子探索.     

兰州市西固区儿童饮用水重金属暴露及健康风险精细化评估

饮用水是人体暴露重金属的重要途径之一,准确评估人体经饮用水暴露重金属的健康风险对其采取有针对性地健康风险防范措施具有重要意义.为探索并准确识别兰州市西固区人群经饮用水途径对重金属暴露的健康风险,本研究于2015年7～9月(非采暖期)和2015年12月～2016年1月(采暖期)开展现场入户调查,采集当地0～5岁和6～17岁儿童的饮水和用水样品,并开展人群饮用水行为模式问卷调查.通过饮水和用水中Cd、Cr、Pb和As的浓度分析,结合儿童饮用水暴露行为模式特征,采用美国环保署推荐的暴露和健康风险评价模型开展儿童饮水和用水重金属暴露的健康风险研究.结果表明,两种水体中Cd、Cr、Pb和As的浓度均未超过国家生活饮用水卫生标准限值,用水重金属的浓度受季节性影响较大,而饮水较小.饮水和用水中4种重金属的非致癌和致癌风险水平范围分别为2. 82E-08～2. 43E-02和7. 55E-09～3. 62E-05,均处于可接受风险水平;但饮水中重金属的致癌和非致癌健康风险均高于用水.同一时期0～5岁儿童用水重金属暴露的致癌和非致癌风险均低于6～17岁;而0～5岁儿童饮水中重金属暴露的致癌风险低于6～17岁,非致癌风险却高于6～17岁.研究表明该地区饮水/用水重金属暴露不会对人体健康产生明显危害,精细化的暴露评估方法可减少健康风险评估的不确定性.     

长江中游典型饮用水水源中药物的时空分布及风险评价

采用固相萃取-高效液相色谱/串联质谱方法,分析长江中游典型饮用水水源中药物的季节变化和空间分布;结合风险熵方法,评价其对水生生物的生态风险.结果表明,80%的目标药物在饮用水水源中检出,浓度平均值在0.07～13.00 ng·L^-1之间,与国内报道的其他饮用水水源相比,检出浓度处于中等偏低水平.不同药物表现出不同的时空分布,一般冬季的检出水平高于夏季,上下游之间没有显著性差异,可能与药物的季节性/区域性使用排放、流量对稀释作用的影响和温度对生物降解的影响有关.与新冠肺炎疫情前相比,长江中游典型饮用水水源中药物检出浓度较低,原因可能在于疫情防控一定程度上减少药物的使用排放,以及较高的降水量和径流量加强水流的稀释作用.目标药物特别是抗生素对水生生物（特别是藻类）具有中等或低风险,考虑到药物的生态风险、遗传毒性以及抗生素抗性基因的潜在风险,建议加强水环境中药物的调查、评估、治理和管控.     

基于饮用水健康风险评价的江苏省产业结构调整对策研究

将产业结构调整与饮用水健康风险评价结合起来,从宏观角度提出对策分析,有利于整体水环境(包括饮用水源地)的改善.基于长江流域、太湖流域和淮河流域饮用水源地2007～2009年水质监测数据,应用美国环境保护署( U.S.EPA)推荐的健康风险模型计算、分析、评价了江苏省3大流域的水环境健康风险.研究结论揭示了3大流域饮用水...     

3种典型消毒副产物对细菌抗生素抗性的影响

本文研究了消毒副产物对细菌抗生素抗性的作用.分别选取三卤甲烷类(THMs)、卤乙酸类(HAAs)以及醛类消毒副产物中典型物质一氯二溴甲烷(CDBM)、碘乙酸(IAA)和水合三氯乙醛(CH),研究了细菌经消毒副产物染毒之后,对多种抗生素的抗性变化情况.结果发现,3种消毒副产物均可以诱导野生型铜绿假单胞菌提高对5种受试抗生素的抗性,提高作用IAACHCDBM.IAA对多重抗性也具有一定的提高作用.野生型大肠杆菌的抗生素抗性同样能够被DBPs诱导提高,说明DBPs对抗性的影响具有普遍性.其作用机制可能是DBPs通过氧化胁迫机制诱导细菌发生突变,进而提高细菌抗生素抗性.本研究表明饮用水系统中部分细菌抗生素抗性的获得可能与消毒副产物有关;除毒理学风险外,消毒副产物的流行病学风险同样不容忽视.