新疆賽里木湖近岸表層水典型抗生素的賦存與風(fēng)險評價*

張亞茹，張國棟，王永強(qiáng)，劉曉暉，畢 斌，劉憲斌，盧少勇**

(1：天津科技大學(xué)海洋與環(huán)境學(xué)院，天津 300457)(2：中國環(huán)境科學(xué)研究院湖泊水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室，環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國家環(huán)境保護(hù)洞庭湖科學(xué)觀測研究站，北京 100012)

近年來，隨著抗生素的大量使用，其歸趨與危害引起人們廣泛注意. 中國作為抗生素的最大生產(chǎn)國和消費(fèi)國，2013年總使用量為1.6×105t，人均用量是歐美國家的6～10倍[1]. 但由于生物體的不完全吸收和代謝，部分抗生素在攝入后有25%～75%以母體化合物或代謝物的形式排出，而傳統(tǒng)污水處理廠和牲畜飼養(yǎng)場中對抗生素的去除效率較低，一般為36%～79%[2]，Thai等[3]研究發(fā)現(xiàn)制藥污水處理廠中抗生素的殘留濃度范圍為41～250 μg/L，其中磺胺類和喹諾酮類的濃度最高；在一些亞洲國家，污水處理廠中部分抗生素的殘留量甚至達(dá)到mg/L水平[4]. 殘留的抗生素會通過廢水排放等途徑進(jìn)入天然水環(huán)境，大量的研究調(diào)查表明[5]，我國天然地表水中的抗生素污染物濃度為ng/L～μg/L，且不平衡的區(qū)域發(fā)展使抗生素殘留濃度空間分布差異明顯，且磺胺類(磺胺甲惡唑、磺胺嘧啶等)、四環(huán)素類(四環(huán)素、土霉素)、大環(huán)內(nèi)酯類(紅霉素和羅紅霉素)及喹諾酮類(氧氟沙星等)抗生素在湖水和湖底沉積物中檢測濃度較高(10～100 ng/L)[5]. 湖泊作為(半)封閉的水體，湖水流動性低，長期暴露其中的抗生素會對水相中典型微生物(硝化、反硝化細(xì)菌等)的生物量、活性及功能產(chǎn)生影響，抑制硝化、反硝化等作用，擾亂水環(huán)境中的氮磷循環(huán)過程[6]，導(dǎo)致水質(zhì)惡化并破壞湖泊穩(wěn)態(tài). 此外，抗生素長期處于湖泊中可通過吸附、解吸等過程在水/沉積物界面遷移，誘導(dǎo)抗性基因的產(chǎn)生[7]，而湖泊是淡水的重要飲用來源，抗生素或抗性基因可通過食物鏈富集，進(jìn)而對水生生物、動物產(chǎn)生毒害作用甚至威脅人體健康. 目前我國不斷升級抗生素在臨床及畜牧業(yè)中使用的管控措施并開展抗生素生產(chǎn)使用和環(huán)境中殘留情況的調(diào)查，對于控制污染源，保護(hù)水生態(tài)健康有著重要的指導(dǎo)意義.

根據(jù)我國第一份抗生素污染地圖[8]，目前抗生素調(diào)查關(guān)注的重點(diǎn)區(qū)域多在東部，而對于西北部的關(guān)注較少. 賽里木湖位于新疆博爾塔拉州博樂市境內(nèi)北天山山脈中，是第五批國家級風(fēng)景名勝區(qū)[9]，旅游業(yè)較為發(fā)達(dá)；且在1998年引入冷水魚養(yǎng)殖后，經(jīng)過10年的發(fā)展，銷往全國各地甚至是國外市場，已成為新疆重要的冷水魚生產(chǎn)基地. 但水產(chǎn)養(yǎng)殖和人體抗生素用藥可能會使賽里木湖的敏感菌耐藥性增強(qiáng)，對其它生物也可能產(chǎn)生一定的毒性進(jìn)而對生態(tài)環(huán)境及人類健康造成潛在威脅[10]，而目前對于新疆賽里木湖抗生素的賦存特征、風(fēng)險水平等研究還未有報道. 因此，本研究以新疆賽里木湖表層水為研究區(qū)域，選取畜牧養(yǎng)殖和臨床中常用的四類抗生素(大環(huán)內(nèi)酯類、磺胺類、喹諾酮類和四環(huán)素類)作為目標(biāo)污染物，分析賽里木湖抗生素的賦存狀況，并初步評價其生態(tài)風(fēng)險，以期為賽里木湖的污染防治及環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)的參考依據(jù)，豐富新疆地區(qū)有毒有害污染物的研究數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

儀器：超高效液相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLC-MS/MS-8060，日本島津)；氮吹儀 (NEVAP-111，南京銘奧儀器設(shè)備有限公司)、固相萃取裝置(Agilent 5982-9110，12孔)、循環(huán)式真空泵 (SHB-IIIA，上海振捷實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、溶劑過濾器(T-50，天津市津騰市實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、Waters HLB 固相萃取柱(500 mg，6 mL)、酸堿pH計(jì)(上海雷磁 PHS-25數(shù)顯臺式酸度計(jì))、玻璃纖維濾膜 (美國的Millipore公司，孔徑0.45 μm)、渦旋混合器(VORTEX-5，海門市其林貝爾儀器制造有限公司)，稀釋標(biāo)配儀 (HAMILTON,USA).

12種抗生素標(biāo)準(zhǔn)品包括大環(huán)內(nèi)酯類：羅紅霉素(ROX)、紅霉素(ERY)；磺胺類：磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺甲惡唑(SMX)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)；喹諾酮類：諾氟沙星(NOR)、環(huán)丙沙星(CIP)、恩諾沙星(ENR)、氧氟沙星(OFLO)；四環(huán)素類：四環(huán)素(TC)、土霉素(OTC)、金霉素(CTC)，以上12種抗生素均購自Dr. Ehrenstorfer GmbH (Germany)，純度大于99%. 實(shí)驗(yàn)所用的甲醇購自Fisher ChERYicals (Fair Lawn, NJ,USA)(色譜純)、Na2-EDTA、氨水、甲酸和甲酸銨購自Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) (色譜純)，鹽酸購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(優(yōu)級純)，實(shí)驗(yàn)中用水為超純水(Millipore 超純水系統(tǒng)，USA).

1.2 樣品采集

2019年3月和7月在新疆賽里木湖設(shè)點(diǎn)采樣，共設(shè)置8個采樣點(diǎn)(S1～S8)(圖1). 使用不銹鋼水樣采集器采集表層水，采集深度為0～1 m，置于用甲醇和超純水清洗過并用水樣潤洗3次的1 L棕色瓶中，然后加入5 mL甲醇，運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室于0～4℃冰箱保存，樣品于15 h內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理.

圖1 賽里木湖采樣點(diǎn)位

1.3 樣品預(yù)處理與儀器分析

樣品預(yù)處理：準(zhǔn)確量取1 L水樣，過0.45 μm的玻璃纖維濾膜(Whatman GF/F, 0.45 μm, USA)，調(diào)節(jié)pH值為3并加入Na2-EDTA，水樣以一定的流速通過已預(yù)先活化過的Waters Oasis HLB(500 mg，6 mL)固相萃取柱，后在真空下抽2 h至干. 用甲醇和5%氨水-甲醇溶液洗脫抗生素，在溫和的氮?dú)饬鲃訔l件下，40℃水浴條件下將洗脫液用氮吹儀吹至近干，用1 mL 10%的甲醇復(fù)溶，過0.22 μm膜過濾，將提取液轉(zhuǎn)移到2 mL樣品瓶中進(jìn)行分析，待測. 具體方法詳見本課題組以前研究[11-12].

表1 梯度洗脫程序

表2 12種抗生素的回收率、標(biāo)準(zhǔn)偏差、檢測限及定量限

儀器分析：UPLC測定采用InertSustainTMBio C18色譜柱(2.1×100 mm(UP)，1.9 μm)對抗生素進(jìn)行分析. 流動相為A相-0.1%甲酸；B相-乙腈. 樣品分析時，色譜柱保持在40℃. 流速為0.4 mL/min，進(jìn)樣量2 μL，洗脫方式為梯度洗脫，B相初始濃度為10%，洗脫程序見表1. 質(zhì)譜采用離子源為電噴霧離子源(ESI)多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)的掃描模式，接口溫度為300℃，霧化氣流速為3.0 L/min，加熱氣流速為10.0 L/min，干燥氣流速為10.0 L/min，駐留時間為17.0 ms.

1.4 質(zhì)量控制

采用外標(biāo)法定量分析. 12種抗生素標(biāo)準(zhǔn)品分別用甲醇配成1 g/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液，以7個不同梯度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液作定量曲線，混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度0.5～100 μg/L，相關(guān)性系數(shù)R2均大于0.99. 分別以比S/N≥3和S/N≥10的信噪比計(jì)算方法的檢測限和定量限分別為0.06～0.47和0.25～1.88 μg/L. 回收率指示物為13C3-咖啡因，加入濃度為50 ng/L，抗生素的回收率分別為大環(huán)內(nèi)酯類91.3%～95.6%；磺胺類95.2%～98.7%；喹諾酮類90.3%～94.8%；四環(huán)素類80.5%～86.7%. 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.3%～6.7%(表2). 設(shè)置3個平行樣品，定期檢測溶劑空白、程序空白和工作標(biāo)準(zhǔn)溶液，以監(jiān)測系統(tǒng)性能和可能的污染. 具體方法見本課題組以前研究[11-12].

1.5 生態(tài)風(fēng)險評價

本文采用了生態(tài)風(fēng)險熵(RQ)的方法對賽里木湖水生環(huán)境中殘留抗生素的生態(tài)風(fēng)險進(jìn)行評價[7,13]. 基于最壞情況考慮(點(diǎn)位抗生素濃度最大值)，篩選最敏感的物種作為測試生物種，毒性數(shù)據(jù)均來自于國內(nèi)研究文獻(xiàn)，且均選取標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的急性毒性結(jié)果. 對于慢性毒性數(shù)據(jù)，篩選的原則是當(dāng)同一物種有多個毒理數(shù)據(jù)可用時，選取暴露時間最長的NOEC，具體每種抗生素的毒性數(shù)據(jù)見表3. 計(jì)算公式如下：

RQ=MEC/PNEC

(1)

PNEC=(NOECorL(E)C50)/AF

(2)

式中，MEC為所測抗生素的最大環(huán)境濃度(ng/L)，PNEC為預(yù)測的無效應(yīng)濃度(ng/L).EC50或LC50是最敏感物種的急性半致死濃度，NOEC為最敏感物種的慢性(長期)未觀察到的影響濃度，AF為評估因子，基于EC(2003)[14]，AF的值為1000(急性毒性數(shù)據(jù))或100(慢性毒性數(shù)據(jù)). 采用3個風(fēng)險水平：RQ<0.1表示風(fēng)險可忽略，0.1≤RQ<1表示低風(fēng)險，RQ≥1表示高風(fēng)險.

表3 抗生素對最敏感物種的毒理學(xué)數(shù)據(jù)

2 結(jié)果與討論

2.1 賽里木湖近岸表層水抗生素的污染狀況

賽里木湖共檢出4類(大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、磺胺類、喹諾酮類)7種抗生素，濃度和檢出頻率見圖2和表4. 抗生素濃度范圍為ND～2.7×104ng/L，其中紅霉素、磺胺甲惡唑和氧氟沙星殘留濃度較高，檢出率分別為100%、100%和64%，且最大濃度均在3月份檢出，分別為71.7、1.8×103和2.7×104ng/L，是賽里木湖中主要的抗生素污染物. 羅紅霉素的檢出率(57.1%)高于土霉素(16.7%)，但其濃度水平與檢出率呈現(xiàn)相反的結(jié)果，其余抗生素濃度均處于較低水平(低于10 ng/L).

圖2 賽里木湖采樣點(diǎn)抗生素的累積濃度

表4 賽里木湖春季和夏季的抗生素檢測頻率及濃度(ng/L)

磺胺類抗生素僅檢出磺胺甲惡唑，總濃度范圍為31.5～1.8×103ng/L，平均濃度為2.8×102ng/L，總檢出率達(dá)100%，這可能與賽里木湖冷水魚養(yǎng)殖基地季節(jié)用藥特性有關(guān). 此外，磺胺甲惡唑具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和環(huán)境遷移能力，不易被降解[20]. Grenni等[21]研究發(fā)現(xiàn)磺胺甲惡唑及其主要轉(zhuǎn)化產(chǎn)物N4-乙?；前芳讗哼蚴潜粶y河流水樣中的持久性化合物，且添加磺胺甲惡唑后河流中的微生物群落豐度降低，不利于其通過微生物被降解.

喹諾酮類抗生素中氧氟沙星、諾氟沙星和恩諾沙星均有不同程度的檢出，總檢出率分別為100%、14.3%和28.6%，其中諾氟沙星僅在春季S1檢出，濃度為10.7 ng/L；恩諾沙星的總濃度范圍在0.5～4.6 ng/L之間，而氧氟沙星平均濃度為2.0×103ng/L，遠(yuǎn)高于新疆博斯騰湖中氧氟沙星的平均濃度(32.2 ng/L)[22]. 排入賽里木湖的抗生素可能受到水的稀釋、擴(kuò)散等作用較弱，加之氧氟沙星對水解不敏感且生物降解過程受硝化過程共代謝的影響較大[23]，因此排入天然水體的氧氟沙星主要通過光解降解，但光解受到水中溶解性物質(zhì)、pH以及光敏劑等多種因素的影響[24]，降解速率緩慢，這可能是造成氧氟沙星濃度較高的重要原因.

羅紅霉素和紅霉素均屬于大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，春季紅霉素濃度處于11.5～71.7 ng/L，檢出率為100%，夏季紅霉素僅在S5點(diǎn)位檢測出，濃度為0.4 ng/L，檢出率為16.7%. 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素低檢出濃度與其在地表水中的低持久性與高生物可降解性相關(guān)[25]，Vione等[26]研究發(fā)現(xiàn)3月份晴天照射的條件下大環(huán)內(nèi)酯類抗生素半衰期一般為10 d，且地表水中其他污染物對光降解大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的影響較小.

四環(huán)素類抗生素中僅有土霉素在春季S5點(diǎn)位檢出，濃度為15.9 ng/L. 四環(huán)類抗生素在水環(huán)境為酸性或堿性條件下均不穩(wěn)定，土霉素和金霉素均具有光解特性[27]，而賽里木湖海拔高，日照時間長，有利于四環(huán)類抗生素的降解. 同時四環(huán)類抗生素具有較高的Kow，容易被沉積物或土壤吸附，因此四環(huán)類抗生素在湖中檢出濃度較低，但仍需進(jìn)一步調(diào)查湖泊沉積物中的抗生素濃度以確定其遷移轉(zhuǎn)化途徑.

2.2 賽里木湖近岸表層水抗生素的時空分布特征

根據(jù)紅霉素、磺胺甲惡唑和氧氟沙星在S1～S6點(diǎn)位的濃度變化對賽里木湖典型抗生素污染物進(jìn)行時空分布分析(圖3). 夏季(7月份)磺胺甲惡唑和氧氟沙星的平均濃度分別為1.8和27.4 ng/L；春季磺胺甲惡唑和氧氟沙星的平均檢出濃度分別為2.8×102和3.4×103ng/L，比夏季高出2～3個數(shù)量級. 春季濃度檢出高的原因與低溫季節(jié)賽里木湖區(qū)域水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中投加抗生素量大及降解速率低有關(guān)，春季是投放魚苗及藥物的最佳時期，磺胺甲惡唑和氧氟沙星是殺菌效果好的廣譜抑菌劑，在獸用和人體治療方面使用較為廣泛[11]. 同時低溫季節(jié)微生物活性低、賽里木湖區(qū)域光照弱，不利于抗生素的生物和光降解[28]. 此外，賽里木湖雨季通常在6-7月，坡面徑流量大，對湖表層水中抗生素濃度具有一定稀釋作用.

夏季紅霉素僅在S5檢出，濃度為0.4 ng/L；春季紅霉素的平均檢出濃度為30.7 ng/L，遠(yuǎn)高于夏季. 紅霉素用于水產(chǎn)養(yǎng)殖可預(yù)防魚類白嘴病等疾病，因此當(dāng)魚類受這些疾病影響時，紅霉素使用量會增加[29]. 同時，光和生物降解是自然環(huán)境中去除抗生素的兩條重要途徑，而溫度明顯會影響抗生素的降解速率，Alexy等[30]研究了光照和溫度對抗生素降解速率的影響，發(fā)現(xiàn)在15℃時抗生素的降解效率要遠(yuǎn)高于5℃，因此夏季水環(huán)境中紅霉素的殘留濃度較低.

圖3 賽里木湖抗生素濃度的時間變化

賽里木湖各采樣點(diǎn)的平均濃度在27.2～5.8×103ng/L之間(圖4). 春季各采樣點(diǎn)的抗生素濃度存在空間差異，其中S1點(diǎn)位累計(jì)濃度最高(29.1 μg/L)，其次為S5點(diǎn)位，累計(jì)濃度為3.3×102ng/L，兩點(diǎn)位主要貢獻(xiàn)因子為磺胺甲惡唑和氧氟沙星，貢獻(xiàn)率達(dá)到98%. 由圖4可知，各采樣點(diǎn)的中位線基本處于30～50 ng/L之間，但S1累計(jì)抗生素濃度高出其他點(diǎn)位3～4個數(shù)量級. 從S1點(diǎn)位所處位置來看，近岸的樣品受到人為活動的影響很大，污染物可能受到水的稀釋、擴(kuò)散作用等較弱[31]，排入湖內(nèi)的抗生素不易被降解稀釋. 同時S1點(diǎn)位處于冷水魚養(yǎng)殖區(qū)，磺胺類和喹諾酮類抗生素既能夠抑制疾病的產(chǎn)生，又可作為促生長劑促進(jìn)魚的生長[32]，因此一般在越冬后大量使用. 從抗生素本身的性質(zhì)來看，盡管抗生素的持久性低于POPs，但若持續(xù)大量排入會造成抗生素在環(huán)境中呈現(xiàn)“假持久性”的情況[33]，磺胺類抗生素具有較低的Kd和Koc值，對土壤和沉積物吸附親和力較低[34]，在水生環(huán)境中具有較高的穩(wěn)定性，不利于其在水環(huán)境中的自然降解. 氧氟沙星親水性較強(qiáng)，易溶于水但其光降解受到pH和溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)的顯著影響，3月賽里木湖平均pH為7.7，電導(dǎo)率為2.1×102s/m，而研究表明[35]pH為8且水中DOM較低時氧氟沙星光降解速率較大，這可能是導(dǎo)致氧氟沙星殘留濃度的另一原因. S5點(diǎn)位抗生素殘留濃度較大，但殘留量最大的藥物不一定僅與其絕對使用量相關(guān)，還可能與其在水環(huán)境中的吸附、遷移、降解等環(huán)境行為有關(guān)[34]. S7點(diǎn)位抗生素累計(jì)濃度最低，原因可能為S7位于坡面徑流入湖口的交匯處，水流通量較大，對抗生素濃度有一定稀釋作用. 賽里木湖作為新疆最大的冷水魚養(yǎng)殖基地及著名的旅游景點(diǎn)，部分區(qū)域養(yǎng)魚密集、旅游區(qū)污染較為分散可能是導(dǎo)致不同點(diǎn)位濃度不一樣的另一原因；部分區(qū)域雖未作為景點(diǎn)或養(yǎng)魚基地，但由于抗生素在水體中的遷移等，這些區(qū)域會出現(xiàn)一定程度的抗生素積累. 后續(xù)應(yīng)加強(qiáng)對賽里木湖抗生素使用和排放的調(diào)查，追溯其來源，為湖泊中抗生素污染控制提供依據(jù).

2.3 與國內(nèi)外部分湖泊及河流比較

國內(nèi)外部分河流湖泊中均存在不同程度的抗生素污染(表5)，磺胺類和喹諾酮類抗生素是湖泊和河流中普遍存在的污染因子[36]. 賽里木湖磺胺類藥物中僅檢測出磺胺甲惡唑，平均濃度為1.6×102ng/L，與白洋淀(平均濃度2.4×102ng/L)同處于較高污染水平；最高濃度為1.8×103ng/L，低于肯尼亞內(nèi)羅比流域(最高濃度1.4×104ng/L). 渭河、洪湖和漢江(韓國)的磺胺甲惡唑最高污染濃度均大于1.0×102ng/L，低于賽里木湖和內(nèi)羅比流域，高于國內(nèi)松花江、巢湖(<50 ng/L)等湖泊. 喹諾酮類抗生素中氧氟沙星在賽里木湖水體中的最高濃度為2.7×104ng/L，高于滇池 (7.1×102ng/L)和渤海灣(5.1×103ng/L)[36]，而遼河與洪湖氧氟沙星濃度水平一致(<3.0×102ng/L)，東洞庭湖、新疆的博斯騰湖、白洋淀和松花江氧氟沙星最高濃度<1.0×102ng/L，均顯著低于賽里木湖氧氟沙星濃度. 巴河、遼河及白洋淀諾氟沙星平均濃度在20～50 ng/L范圍內(nèi)，處于較高污染水平，而賽里木湖諾氟沙星春季檢出濃度為10.7 ng/L，略高于松花江和大通湖春季檢出濃度，處于中等污染水平. 賽里木湖恩諾沙星的平均濃度為2.0 ng/L，與松花江相似，低于巢湖、洞庭湖、大通湖及博斯騰湖等湖泊，處于較低污染水平. 恩諾沙星和諾氟沙星在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的使用率較氧氟沙星少，這可能是導(dǎo)致它們在水中濃度較低的原因.

圖4 春季賽里木湖8個采樣點(diǎn)的7種目標(biāo)抗生素的空間分布(分割框上下分別表示25和75百分位數(shù). 橫線代表中位值，正方形代表均值，黑點(diǎn)代表異常值)

羅紅霉素在賽里木湖中的平均檢出濃度為2.2 ng/L，紅霉素平均檢出濃度為30.7 ng/L，低于國內(nèi)湖泊中大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的平均污染濃度[34]，與松花江等河流污染水平相似. 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素廣泛用于治療動物和人類的細(xì)菌感染疾病，賽里木湖周圍居住者較少，且春季游客量較少，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素污染水平較低. 四環(huán)素和金霉素在賽里木湖均未有檢出，土霉素檢出最高濃度為15.9 ng/L，略高于巢湖、東洞庭湖，博斯騰湖等(<10.0 ng/L)，但明顯低于巴河、洪湖及漢江(韓國)等地表水體.

圖5 春季賽里木湖采樣點(diǎn)抗生素RQ值分布

總體來說，賽里木湖抗生素檢出種類較少，抗生素濃度除磺胺甲惡唑和氧氟沙星之外均低于國內(nèi)外大部分河流及湖泊，S1點(diǎn)位的磺胺甲惡唑和氧氟沙星濃度較高甚至達(dá)到微克每升的級別，這與當(dāng)?shù)乜股氐氖褂们闆r及環(huán)境中抗生素的存在形態(tài)有關(guān)，因而會呈現(xiàn)出較大差異.

2.4 生態(tài)風(fēng)險評價

基于RQ風(fēng)險熵值法對3月份賽里木湖水體中7種抗生素——羅紅霉素、土霉素、磺胺甲惡唑、氧氟沙星、恩諾沙星、諾氟沙星和紅霉素的潛在環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行評價. 計(jì)算的RQ值見圖5. 磺胺甲惡唑、氧氟沙星及紅霉素的最高濃度在S1～S8點(diǎn)位分別表現(xiàn)出聚球藻(Synechococcusleopoliensis)和近頭狀尖胞藻(Pseudokirchnerellasubcapitata)具有高急性風(fēng)險(1.2

本研究利用單化合物的急性或慢性毒性數(shù)據(jù)，初步評價了抗生素污染對賽里木湖可能存在的潛在風(fēng)險，但LC50與EC50忽略了抗生素的協(xié)同毒性作用[42]，在此基礎(chǔ)上評估的風(fēng)險可能比實(shí)際環(huán)境中低. 此外，由于缺乏實(shí)際環(huán)境長期的生物毒性數(shù)據(jù)，利用常規(guī)敏感物種對賽里木湖抗生素污染風(fēng)險水平進(jìn)行慢性研究可能影響風(fēng)險評估結(jié)果的有效性. 因此，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步應(yīng)用物種敏感度分布(SSD, species sensitive distribution)方法來根據(jù)不同物種對某一環(huán)境脅迫不同的敏感度構(gòu)建累積概率分布模型，從而得出在某一暴露濃度水平下的物種潛在受影響比例，定量反映風(fēng)險水平[50]. 同時，考慮到長期暴露于低濃度抗生素造成的抗生素耐藥性的生態(tài)風(fēng)險，賽里木湖地區(qū)在使用抗生素和向環(huán)境排放抗生素方面需要更好的環(huán)境管理或管制.

3 結(jié)論

賽里木湖近岸表層水共檢出7種抗生素，其中氧氟沙星的平均濃度最高(2.0×103ng/L)，其次為磺胺甲惡唑(1.6×102ng/L)和紅霉素(17.6 ng/L)，檢出率均為100%，磺胺甲惡唑和氧氟沙星為賽里木湖主要抗生素污染因子，土霉素、諾氟沙星、羅紅霉素和恩諾沙星濃度范圍為0.06～16.0 ng/L，且檢出率均低于50%. 與國內(nèi)外部分河流相比，賽里木湖抗生素污染情況處于中等水平，但局部采樣點(diǎn)(S1和S5)氧氟沙星和磺胺甲惡唑抗生素檢出濃度較高，應(yīng)引起重視. 賽里木湖抗生素分布存在明顯的時空差異，S1～S8點(diǎn)位夏季抗生素平均濃度為29.2 ng/L，低于春季2個數(shù)量級(3.8×103ng/L). 在空間分布上，S1點(diǎn)位濃度最高(累計(jì)濃度為29.1 μg/L)，S7最低(累計(jì)濃度為81.6 ng/L)，其中氧氟沙星和磺胺甲惡唑貢獻(xiàn)率達(dá)99%以上. 通過RQ法評價春季檢出的7種抗生素對湖泊水環(huán)境的風(fēng)險，處于高風(fēng)險的(RQ>1)的抗生素為紅霉素、氧氟沙星和磺胺甲惡唑，其余抗生素污染處于較低的風(fēng)險水平.