趙騰輝，陳奕涵，韓巍，何義亮*

1.上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海 200240；2.中日友好環(huán)境保護(hù)中心水專項(xiàng)管理辦公室，北京 100029

東江上游典型抗生素污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

趙騰輝1，陳奕涵1，韓巍2*，何義亮1*

1.上海交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海 200240；2.中日友好環(huán)境保護(hù)中心水專項(xiàng)管理辦公室，北京 100029

近年來(lái)水體中不斷被檢出抗生素，但在飲用水源地中對(duì)抗生素的污染狀況研究很少。為了探討東江上游水體中典型抗生素的污染特征及潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，利用固相萃取（SPE）及液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）技術(shù)，分別在時(shí)空尺度上測(cè)定了6類(lèi)典型抗生素（磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、β-內(nèi)酰胺類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)、林可霉素類(lèi)）的含量水平，并采用風(fēng)險(xiǎn)商法對(duì)其進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：東江上游水體中被檢測(cè)出的12種抗生素中，絕大部分檢出率都較高，整體質(zhì)量濃度范圍在nd（未檢出）～69.9 ng?L-1，其中平均質(zhì)量濃度最高的3種抗生素分別是四環(huán)素（32.24 ng?L-1）、諾氟沙星（27.84 ng?L-1）、氧氟沙星（24.54 ng?L-1）。在時(shí)空分布上，東江上游干流抗生素的濃度主要受地表徑流產(chǎn)生的面源污染影響，部分地區(qū)受到支流匯入的影響較大。與國(guó)內(nèi)河流中抗生素的含量水平相比，東江上游抗生素濃度整體處于中等偏低水平，其中四環(huán)素和泰樂(lè)菌素相對(duì)偏高。抗生素與常規(guī)指標(biāo)的相關(guān)性分析表明，抗生素大部分種類(lèi)的濃度與有機(jī)物污染呈正相關(guān)，并且其含量水平受到環(huán)境因素的制約和影響。風(fēng)險(xiǎn)商法得出的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，諾氟沙星和青霉素G存在較高風(fēng)險(xiǎn)，磺胺嘧啶、泰樂(lè)菌素、強(qiáng)力霉素、氧四環(huán)素和林可霉素達(dá)到了中等風(fēng)險(xiǎn)，整體上存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

東江上游；抗生素；污染特征；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

中國(guó)是抗生素的生產(chǎn)和使用大國(guó)，據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)2013年的36種抗生素的總使用量達(dá)到了92700 t，其中約有53800 t進(jìn)入到環(huán)境中，給生態(tài)環(huán)境造成了巨大的壓力（Zhang et al.，2015）。微量的抗生素會(huì)干擾微生物的正常生長(zhǎng)代謝，對(duì)食物鏈上各級(jí)生物產(chǎn)生毒性效應(yīng)，破壞生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性（Park et al.，2008），更會(huì)誘導(dǎo)抗生素抗性基因的產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境生態(tài)和人類(lèi)健康造成威脅（Chee-Sanford et al.，2009）。東江上游作為東江水資源的主要補(bǔ)給渠道，抗生素含量的數(shù)據(jù)比較缺乏。因此，科學(xué)合理地分析及評(píng)價(jià)東江上游的抗生素污染狀況，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前較為先進(jìn)的抗生素分析方法是SPE及LC-MS/MS技術(shù)。蔣昊余等（2015）及陸克祥等（2010）分別利用其檢測(cè)分析了北江及黃浦江的抗生素污染狀況。近年來(lái)，已在河流、污水處理廠、水產(chǎn)養(yǎng)殖廠及醫(yī)療廢水中檢出了不同程度的抗生素殘留（章強(qiáng)等，2014）。隨著抗生素污染的加重，對(duì)水源地的研究和保護(hù)也受到了越來(lái)越多的重視。胡冠九等（2015）分析了南京典型縣區(qū)飲用水源抗生素含量特征?？股刈鳛橐环N痕量的有機(jī)污染物，其含量在時(shí)空上的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律也是一個(gè)重要的研究課題。朱婷婷等（2014）分析了5類(lèi)典型抗生素在深圳鐵崗飲用水源地型水庫(kù)中的污染特征，認(rèn)為當(dāng)?shù)乜菟诳股貪舛雀哂谪S水期。隨著數(shù)學(xué)方法在環(huán)境中的應(yīng)用日益廣泛，目前已有很多研究者利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法來(lái)研究有關(guān)環(huán)境的問(wèn)題。目前環(huán)境污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要的方法有毒性當(dāng)量法、毒性中低值法和風(fēng)險(xiǎn)商法。其中風(fēng)險(xiǎn)商法常用于抗生素和其他藥物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。Lee et al.（2008）使用風(fēng)險(xiǎn)商法對(duì)韓國(guó)水環(huán)境中抗生素的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估。

本文針對(duì)東江上游流域，在3個(gè)典型水文期共采集了18個(gè)水樣，利用SPE及LC-MS/MS技術(shù)，分別對(duì)磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、β-內(nèi)酰胺類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)及林可霉素類(lèi)等12種典型抗生素進(jìn)行了含量檢測(cè)，進(jìn)而探討了抗生素濃度在時(shí)空上的變化規(guī)律；采用相關(guān)性分析法進(jìn)行分析，尋找抗生素的污染特征規(guī)律，并用風(fēng)險(xiǎn)商法對(duì)其進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以期為后續(xù)東江水源地的生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

TSQ Quantum液質(zhì)聯(lián)用儀（ESI源，美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司）；色譜柱（2.1×50 mm，1.8 μm）（美國(guó)Agilent公司）；Poly-Sery HLB SPE Cartridge（200 mg，6 mL）、0.22 μm水相過(guò)濾膜（上海安譜科學(xué)儀器有限公司）；12管固相萃取裝置；GM-O.33A型真空泵、砂芯漏斗（天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；85-2型快速混勻器（上海司樂(lè)儀器有限公司）；N-EVAP11155氮吹濃縮儀（美國(guó)Organomation公司）。

磺胺嘧啶（SDZ）、磺胺間甲氧嘧啶（SMM）、諾氟沙星（NFX）、環(huán)丙沙星（CFX）、氧氟沙星（OFX）、頭孢氨芐（LEX）、青霉素G（PEN G）、泰樂(lè)菌素（TYL）、氧四環(huán)素（OTC）、四環(huán)素（TC）、強(qiáng)力霉素（DC）、林可霉素（LIN）標(biāo)準(zhǔn)品；回收率指示物環(huán)丙沙星-d8（CFX-d8）、阿莫西林-d4（AMX-d4）、磺胺嘧啶-d4（SDZ-d4）標(biāo)準(zhǔn)品；上機(jī)內(nèi)標(biāo)諾氟沙星-d5（NFX-d5）標(biāo)準(zhǔn)品(加拿大TRC公司)；甲醇、乙腈（色譜純，上海安譜科學(xué)儀器有限公司）；乙二酸四乙胺二鈉鹽（EDTA-2Na）、鹽酸、甲酸（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。所有抗生素標(biāo)準(zhǔn)品用甲醇預(yù)溶并定容，配成1000 mg?L-1的單標(biāo)儲(chǔ)備液，并置于-20 ℃中避光保存。

1.2 樣品采集及預(yù)處理

分別于2015年7月（豐水期）、2015年11月（枯水期）及2016年3月（平水期）在東江上游流域采樣，包括楓樹(shù)壩水庫(kù)出水——S1（河源市龍川縣楓樹(shù)壩橋）；東江干流控制斷面；S2（河源市龍川縣東江二橋）；S3（河源市東源縣藍(lán)口大橋）；S4（河源市東源縣新河大道）；新豐江水庫(kù)出水S5（河源市源城區(qū)珠河大橋）；省界斷面——S6（惠州市博羅縣觀音閣）。共設(shè)置6個(gè)采樣點(diǎn)（圖1），采集18個(gè)水樣。采集距水面約0.5 m處水樣，調(diào)節(jié)pH為3，并立即放入保溫箱，保持4 ℃低溫，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，48 h內(nèi)完成前處理。

取1 L水樣通過(guò)0.22 μm水相濾膜，過(guò)濾后水樣（1 L）分別加入0.5 g EDTA-2Na，再加入50 μL質(zhì)量濃度為1 mg?L-1的回收率指示物（CFX-d8、AMX-d4、SDZ-d4），混勻。進(jìn)行HLB柱活化：10 mL甲醇+10 mL Milli-Q水（pH=3.0），各活化3 min。然后水樣過(guò)HLB柱，時(shí)間約3～5 h。水樣抽完后，向小柱加入5 mL超純水（5%甲醇），駐留3 min，淋洗去干擾雜質(zhì)。再次，每個(gè)柱子加入10 mL Milli-Q（pH=3.0）水過(guò)柱，抽干約30 min，用10 mL甲醇洗脫，合并。最后用氮?dú)獯蹈?，?.5 mL NFX-d5內(nèi)標(biāo)（80 mg?L-1）定容，待測(cè)。

圖1 東江上游采樣點(diǎn)分布Fig.1 Sampling sites of the upper reaches of the Dongjiang River

1.3 抗生素檢測(cè)

1.3.1 色譜-質(zhì)譜條件

流動(dòng)相：A相為0.1%甲酸溶液，B相為乙腈溶液，流速為0.3 mL?min-1；進(jìn)樣體積為10 μL；柱溫30 ℃。梯度洗脫程序：0～1.3 min，95%A；1.3～8 min，95%～60%A；8～10 min，60%A；10～12 min，95% A。電離源為電噴霧離子源正離子模式（ESI+），噴霧電壓為3500 V；鞘氣壓力為30 kPa，輔助氣壓力為10 kPa，離子源溫度為350 ℃，目標(biāo)物母離子、子離子及碰撞能量等質(zhì)譜參數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 典型抗生素、回收率指示物及上機(jī)內(nèi)標(biāo)的串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)Table 1 Tandem mass spectrometric parameters for typical antibiotics, recovery indicator and internal standard substance

圖2 東江上游水體抗生素含量水平Fig.2 The concentration of antibiotics in the upper reaches of the Dongjiang River

1.3.2 定量方法及回收率

采用NFX-d5作為上機(jī)內(nèi)標(biāo)并進(jìn)行內(nèi)標(biāo)法定量，以CFX-d8、AMX-d4、SDZ-d4作為回收率指示物，分別對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和校正。以純水和東江上游水樣為基底，進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，加標(biāo)濃度為50 ng?L-1，回收率分別在71%～122%、69%～125%。

1.4 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

根據(jù)歐盟的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，本文選擇風(fēng)險(xiǎn)商（RQ）法來(lái)表征生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)程度。

MEC為污染物實(shí)際測(cè)試濃度；PEC為污染物環(huán)境預(yù)測(cè)濃度；PNEC為預(yù)測(cè)無(wú)效應(yīng)濃度。PENC等于毒性數(shù)據(jù)（LC50/NOEC或LE50/NOEC）與評(píng)估因子（AF）的比值。當(dāng)采用急性毒性L(E)C50數(shù)據(jù)時(shí)，AF取值1000；當(dāng)采用慢性毒性NOEC數(shù)據(jù)時(shí)，AF取100。

PNEC是表征污染物對(duì)環(huán)境中的生物無(wú)影響的濃度閥值，若RQ≥1，表明污染物對(duì)水環(huán)境中的生物存在高風(fēng)險(xiǎn)；若0.1≤RQ＜1，表明污染物對(duì)水環(huán)境中的生物存在中等風(fēng)險(xiǎn)；若RQ＜0.1，表明污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)極低（Hernando et al.，2006）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 21.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 抗生素含量水平及時(shí)空分布

由圖2可知，檢測(cè)的12種抗生素中有6種檢出率為100%，包括SMM、NFX、OFX、CFX、LEX、DC；LIN檢出率最低，為44.4%。其中喹諾酮類(lèi)（NFX、OFX、CFX）檢出率全部為100%，說(shuō)明此類(lèi)抗生素廣泛分布于東江上游地區(qū)，污染源具有持續(xù)性。喹諾酮類(lèi)抗生素被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)，同時(shí)也是獸用抗生素的一種，屬于我國(guó)抗生素使用量較大的一類(lèi)。在所有檢出的抗生素中，平均質(zhì)量濃度最高的3種抗生素分別是TC（32.24 ng?L-1）、NFX（27.84 ng?L-1）、CFX（24.54 ng?L-1）。四環(huán)素是十大獸用抗生素之一，在所有抗生素中被檢出的平均質(zhì)量濃度最高，這很可能緣于該區(qū)域內(nèi)養(yǎng)殖污染源的不合理排放，同時(shí)還有近年來(lái)四環(huán)素被大量用于化學(xué)合成類(lèi)抗生素，進(jìn)入環(huán)境后需要較長(zhǎng)降解時(shí)間的原因。NFX、CFX的平均質(zhì)量濃度分別排第二和第三，與較高的檢出率相對(duì)應(yīng)。LIN的平均質(zhì)量濃度為1.16 ng?L-1，在所有抗生素中最低，與最低的檢出率對(duì)應(yīng)，印證了LIN在環(huán)境中的污染風(fēng)險(xiǎn)較小。

圖3表明了東江上游抗生素濃度的時(shí)空分布。S1作為楓樹(shù)壩水庫(kù)出水，和下游龍川縣S2處對(duì)比，抗生素總濃度沒(méi)有明顯變化，但下游S2中OTC的濃度有明顯的降低。S3地處藍(lán)口鎮(zhèn)的生活區(qū)，TC濃度明顯低于其他點(diǎn)，其他常見(jiàn)的獸用抗生素，如TYL、OTC、DC，檢出率也較低，說(shuō)明該區(qū)域受到養(yǎng)殖業(yè)污染的情況較輕。從S3到東源縣新河大道S4處，TC濃度有一個(gè)明顯的增長(zhǎng)，說(shuō)明該區(qū)域養(yǎng)殖污染較重。新豐江水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)農(nóng)村聚居區(qū)域呈現(xiàn)以居民生活為主，種植與農(nóng)家小規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)并存的格局，S5作為新豐江水庫(kù)出水，TC濃度保持在較高水平，而其他類(lèi)抗生素總量低于東江上游其他各采樣點(diǎn)，由此可知新豐江水庫(kù)除了受到潛在養(yǎng)殖污染源的影響，基本保持低污染的狀態(tài)。S6處于東江上游的最下端，地處惠州市觀音閣，總體濃度與上游各采樣點(diǎn)保持一致，沒(méi)有污染加重的現(xiàn)象出現(xiàn)。

在時(shí)間變化上，S1、S4和S6處均呈現(xiàn)出豐水期整體濃度較高，這說(shuō)明豐水期的大量地表徑流所造成的雨水沖刷是造成抗生素污染加劇的主要原因。S2與S3在枯水期抗生素的濃度較高，可能是由于其局部上游存在支流的輸入，這些支流的集水區(qū)主要屬于和平縣中人口較少的山區(qū)，以致降雨產(chǎn)生的地表徑流對(duì)S2、S3處抗生素濃度的貢獻(xiàn)被大大稀釋。S5處常用抗生素并沒(méi)有呈現(xiàn)出時(shí)間上的差異性，這可能緣于污染源本身的污染情況沒(méi)有明顯的季節(jié)差異。

2.2 抗生素與常規(guī)指標(biāo)的相關(guān)性分析

為了研究東江上游水體中抗生素與常規(guī)指標(biāo)的關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析。

抗生素作為一種痕量的有機(jī)污染物，在水體中易發(fā)生水解、光解等各種化學(xué)反應(yīng)，還受pH、溶解氧、氧化還原電位等理化指標(biāo)的影響，是一個(gè)極其復(fù)雜的環(huán)境體系（Luo et al.，2011）。由表2可知，磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)均與CODMn顯著相關(guān)，CODMn是有機(jī)物污染的特征指標(biāo)，說(shuō)明抗生素這種痕量的有機(jī)污染物與CODMn這種傳統(tǒng)的宏觀指標(biāo)具有同源性。從抗生素總濃度來(lái)看，其與濁度、氧化還原電位都有一定的相關(guān)性，說(shuō)明抗生素在水環(huán)境中的含量水平受到了環(huán)境因素的影響。

圖3 東江上游抗生素濃度時(shí)空分布Fig.3 The content level of typical antibiotics at temporal and spatial scope

2.3 不同地區(qū)水體中抗生素濃度比較

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)典型的河流中都有不同程度的抗生素檢出，如圖4所示（秦延文等，2015；林殷，2008；Liang et al.，2013；Jiang et al.，2011；Zou et al.，2011；Yan et al.，2013；Zheng et al.，2011；Chen et al.，2012）。東江上游抗生素的總體質(zhì)量濃度在nd～69.9 ng?L-1，在國(guó)內(nèi)河流中屬于中等偏低水平。如圖4所示，東江上游SDZ的濃度偏低，小于黃浦江、渤海灣、長(zhǎng)江口及九龍江口；OTC與PENG濃度較低，遠(yuǎn)低于其他河流；OFX、CFX、OFX、LEX、PEN G盡管檢出率高，但是檢出濃度均低于其他河流；CFX在不同地區(qū)都有不同程度檢出，東江上游屬于中等水平；TC檢出濃度較高，僅低于渤海灣；TYL檢出濃度較高，高于黃浦江。

表2 抗生素濃度與常規(guī)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 2 Correlations between typical antibiotics concentration and traditional water quality index

圖4 不同地區(qū)水體中抗生素濃度比較Fig.4 Comparison of antibiotics residues in water from different regions

2.4 東江上游抗生素潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

通過(guò)ECOTOX毒性數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)文獻(xiàn)（Ma et al.，2015；ECOTOX Database）推算每種抗生素的PENC值，基于最壞情況考慮，選取最敏感的物種作為測(cè)試生物種。具體每種抗生素的毒性數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 抗生素對(duì)應(yīng)敏感物種的毒性數(shù)據(jù)Table 3 Aquatic toxicity data of antibiotics to sensitive aquatic species

由圖5可知，NFX和PEN G為高風(fēng)險(xiǎn)，SDZ、TYL、DC、OTC和LIN都達(dá)到了中等風(fēng)險(xiǎn)，SMM、OFX、CFX、LEX和TC風(fēng)險(xiǎn)較小。總體上，12種抗生素中超過(guò)一半都達(dá)到了中等風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)顯著。與國(guó)內(nèi)不同地區(qū)抗生素濃度進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)NFX、PEN G、SDZ、OTC的濃度都偏低，但是在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中仍然具有較大風(fēng)險(xiǎn)，說(shuō)明這些抗生素在濃度很低的情況下也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的危害，仍需給予重視。

圖5 東江上游水體抗生素RQ值Fig.5 RQ for antibiotics in the upper reaches of the Dongjiang River

3 結(jié)論

（1）東江上游被檢測(cè)出的12種抗生素中，絕大部分檢出率都較高，說(shuō)明該區(qū)域抗生素殘留是一個(gè)普遍現(xiàn)象。抗生素整體質(zhì)量濃度范圍為nd（未檢出）～69.9 ng?L-1，其中，喹諾酮類(lèi)抗生素的檢出率及檢出濃度都較高，存在較高風(fēng)險(xiǎn)。平均質(zhì)量濃度最高的3種抗生素分別是四環(huán)素（32.24 ng?L-1）、諾氟沙星（27.84 ng?L-1）、氧氟沙星（24.54 ng?L-1）。在時(shí)空分布上，東江上游干流抗生素的濃度主要受地表徑流產(chǎn)生的面源污染影響，部分地區(qū)受到支流匯入的影響較大。

（2）在與不同地區(qū)河流抗生素濃度的對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，東江上游抗生素濃度整體處于中等偏低水平，其中四環(huán)素和泰樂(lè)菌素相對(duì)偏高。

（3）抗生素與常規(guī)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果表明，抗生素大部分種類(lèi)的濃度與有機(jī)物污染呈正相關(guān)，并且其含量水平受到環(huán)境因素的制約和影響。

（4）采用風(fēng)險(xiǎn)商法進(jìn)行的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果表明，諾氟沙星和青霉素G存在較高風(fēng)險(xiǎn)，磺胺嘧啶、泰樂(lè)菌素、強(qiáng)力霉素、氧四環(huán)素和林可霉素達(dá)到了中等風(fēng)險(xiǎn)，整體上存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)該加強(qiáng)東江上游污染源的監(jiān)控和整頓，開(kāi)展痕量有機(jī)污染物的專項(xiàng)治理工作。

CHEE-SANFORD J C, MACKIE R I, KOIKE S, et al.2009.Fate and transport of antibiotic residues and antibiotic resistance genes following land application of manure waste [J].Journal of environmental quality, 38(3): 1086-1108.

CHEN H, LI X, ZHU S.2012.Occurrence and distribution of selected pharmaceuticals and personal care products in aquatic environments: a comparative study of regions in China with different urbanization levels [J].Environmental Science and Pollution Research, 19(6): 2381-2389.

U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY.ECOTOX DATABASE [DB/OL].https://cfpub.epa.gov/ecotox/advanced_query.htm

HERNANDO M D, MEZCUA M, FERNANDEZ-ALBA A R, et al.2006.Environmental risk assessment of pharmaceutical residues in wastewater effluents, surface waters and sediments [J].Talanta, 69(2): 334-342.

JIANG L, HU X, YIN D, et al.2011.Occurrence, distribution and seasonal variation of antibiotics in the Huangpu River, Shanghai, China [J].Chemosphere, 82(6): 822-828.

LEE Y J, LEE S E, LEE D S, et al.2008.Risk assessment of human antibiotics in Korean aquatic environment [J].Environmental Toxicology and Pharmacology, 26(2): 216-221.

LIANG X, CHEN B, NIE X, et al.2013.The distribution and partitioning of common antibiotics in water and sediment of the Pearl River Estuary, South China [J].Chemosphere, 92(11): 1410-1416.

LUO Y, XU L, RYSZ M, et al.2011.Occurrence and transport of tetracycline, sulfonamide, quinolone, and macrolide antibiotics in the Haihe River Basin, China [J].Environmental science & technology, 45(5): 1827-1833.

MA Y, LI M, WU M, et al.2015.Occurrences and regional distributions of 20 antibiotics in water bodies during groundwater recharge [J].Scienceof the Total Environment, 518-519: 498-506.

PARK S, CHOI K.2008.Hazard assessment of commonly used agricultural antibiotics on aquatic ecosystems [J].Ecotoxicology, 17(6): 526-538.

SU S, LI D, ZHANG Q, et al.2011.Temporal trend and source apportionment of water pollution in different functional zones of Qiantang River, China [J].Water research, 45(4): 1781-1795.

YAN C, YANG Y, ZHOU J, et al.2013.Antibiotics in the surface water of the Yangtze Estuary: occurrence, distribution and risk assessment [J].Environmental Pollution, 175: 22-29.

ZHANG Q Q, YING G G, PAN C G, et al.2015.Comprehensive evaluation of antibiotics emission and fate in the river basins of China: source analysis, multimedia modeling, and linkage to bacterial resistance [J].Environmental science & technology, 49(11): 6772-6782.

ZHENG S, QIU X, CHEN B, et al.2011.Antibiotics pollution in Jiulong River estuary: source, distribution and bacterial resistance [J].Chemosphere, 84(11): 1677-1685.

ZOU S, XU W, ZHANG R, et al.2011.Occurrence and distribution of antibiotics in coastal water of the Bohai Bay, China: impacts of river discharge and aquaculture activities [J].Environmental Pollution, 159(10): 2913-2920.

胡冠九, 穆肅, 趙永剛, 等.2015.南京典型縣區(qū)飲用水源抗生素含量特征[J].環(huán)境化學(xué), 34(1): 192-193.

蔣昊余, 張孟迪, 周仁鈞, 等.2015.北江流域抗生素污染水平和來(lái)源初探[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 10(5): 132-140.

林殷.2008.水環(huán)境中典型抗生素的殘留水平及其分布[D].廣州:中山大學(xué).

陸克祥, 隋銘?zhàn)? 高乃云.2010.固相萃取-超高壓液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定水中19種抗生素[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào), 29(12): 1209-1214.

秦延文, 張雷, 時(shí)瑤, 等.2015.大遼河表層水體典型抗生素污染特征與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)研究, 28(3): 361-368.

章強(qiáng), 辛琦, 朱靜敏, 等.2014.中國(guó)主要水域抗生素污染現(xiàn)狀及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展[J].環(huán)境化學(xué), 33(7): 1075-1083.

朱婷婷, 段標(biāo)標(biāo), 宋戰(zhàn)鋒, 等.2014.深圳鐵崗水庫(kù)水體中抗生素污染特征分析及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 23(7): 1175-1180.

The Contamination Characteristics and Ecological Risk Assessment of Typical Antibiotics in the Upper Reaches of the Dongjiang River

ZHAO Tenghui1, CHEN Yihan1, HAN Wei2*, HE Yiliang1*
1.School of environmental science and engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China; 2.Water special management office, Sino Japanese Friendship Environmental Protection Center, Beijing 100029, China

Antibiotics were detected in water in recent years, but there was little research on the contamination of antibiotics in the drinking water source.This article investigated the contamination characteristics and ecological risk of typical antibiotics in the upper reaches of the Dongjiang River by SPE (Solid Phase Extraction) and LC-MS/MS (Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry).The content level of the six typical antibiotics (sulfonamides, quinolones, β-lactams, macrolides, tetracyclines, lincosamides) was measured at temporal and spatial scope and ecological risk was assessed by RQ (risk quotient) method.The results showed that most of the detection rate of the 12 antibiotics detected in the upper reaches of the Dongjiang River was high, the overall mass concentration ranges were from nd (not detected)～69.9 ng?L-1and the top three of the highest average mass concentration were tetracycline (32.24 ng?L-1), norfloxacin (27.84 ng?L-1), ofloxacin (24.54 ng?L-1).In the spatial and temporal distribution, the concentration of antibiotics in the upper reaches of the Dongjiang River was mainly affected by non-point source pollution caused by surface runoff, and some areas were affected by tributary influx.Compared with the content of the antibiotics in domestic rivers, the concentration of antibiotics was in the medium level or slightly lower in general and the concentration of tetracycline and tylosin is relatively high.The correlation analysis between antibiotics and routine indexes indicated that the concentration of most antibiotics was positively correlated with organic pollution, and the level of antibiotics was influenced by environmental factors.The result of the ecological risk assessment by RQ method indicated that norfloxacin and Penicillin G have high risk.Sulfadiazine, tylosin, doxycycline, oxytetracycline and lincomycin had medium risk and the upper reaches of the Dongjiang River had some ecological risk as a whole.

the upper reaches of the Dongjiang River; antibiotics; contamination characteristics; ecological risk assessment

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.10.016

X52

A

1674-5906（2016）10-1707-07

趙騰輝, 陳奕涵, 韓巍, 何義亮.2016.東江上游典型抗生素污染特征及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 25(10): 1707-1713.

ZHAO Tenghui, CHEN Yihan, HAN Wei, HE Yiliang.2016.The contamination characteristics and ecological risk assessment of typical antibiotics in the upper reaches of the Dongjiang River [J].Ecology and Environmental Sciences, 25(10): 1707-1713.

國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)（2014ZX07206001）

趙騰輝（1990年生），男，碩士研究生，研究方向?yàn)樗廴究刂?。E-mail: zhaothui@163.com *通信作者，韓巍，男，助理研究員，研究方向?yàn)樗廴局卫?。E-mail: hanwei_2002@126.com。何義亮，男，教授，研究方向?yàn)樗廴究刂?。E-mail: ylhe@sjtu.edu.cn

2016-09-20