中国科学院南海所研究团队河口环境类固醇激素及其代谢产物多介质分配与源-汇格局研究取得新进展

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2023-10-16 18:17:01

收录于合集： # 科研成果

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湾区时讯 近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室徐向荣团队在河口环境类固醇激素及其代谢产物多介质分配特征与源-汇格局方面取得了最新研究进展。相关研究成果“Steroid metabolites as overlooked emerging contaminants: Insights from multimedia partitioning and source–sink simulation in an estuarine environment”发表在Journal of Hazardous Materials上。博士生徐茹为论文第一作者，研究员徐向荣、副研究员刘珊为共同通讯作者。

类固醇激素是一种典型的内分泌干扰物。河口连接陆地和海洋，是各种陆源污染物的“汇”。过往研究主要集中在类固醇激素的母体化合物。值得注意的是，以天然孕激素为例，其在人类和脊椎动物体内可转化为30多种代谢产物，近期有研究指出某些激素代谢产物在地表水中的检出浓度极高，高于母体化合物数十甚至上百倍。此外，一些代谢产物表现出一种或多种内分泌干扰效应，部分效应甚至比其母体化合物更强，可能对生物体构成重大威胁。更重要的是，部分代谢产物很容易被生物转化为母体化合物。因此，开展河口环境类固醇激素及其代谢产物分配特征与源-汇格局等研究尤为重要。

图1 .河口环境类固醇激素及其代谢产物的源-汇格局

本研究首次采用原位调查和模型模拟的方法，探讨了河口环境中各种类固醇激素及其代谢产物的时空分布、分配行为及其源-汇格局。研究发现类固醇激素及其代谢产物普遍存在于河口环境中。值得注意的是，代谢产物在水中占主导地位，这表明代谢产物应该引起重视，否则将严重低估其对水生生物威胁。目标化合物的疏水性以及环境因子（温度、pH、盐度、溶解氧以及总有机碳含量）调控了类固醇激素及其代谢产物在河口环境中的多介质分配过程。此外，本研究强调了天然孕激素黄体酮用于估算河口不同环境介质（颗粒物，水和沉积物）中类固醇激素及其代谢产物污染水平的重要作用。基于改进的多环境介质质量守恒箱式模型（Multi-box mass balance model），首次系统地阐明了河口环境中黄体酮的源-汇格局，揭示了河口环境中大量的黄体酮最终会迁移到南海，这无疑增加了对海洋生物的风险。综上，上述研究为河口环境中类固醇激素及其代谢产物的多介质分配过程和环境归宿提供了新见解，可为制定完善的河口类固醇激素污染环境管理政策提供重要支持。

该研究得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、广州市科技计划项目、广东省科技规划项目的资助。