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EMCON | 环境与能源工程学院谢发之团队:长江流域抗生素分布、驱动因素与预测研究

已有 210 次阅读 2026-3-20 18:07 |系统分类:科研笔记

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抗生素作为典型药物类新污染物,可通过城市生活污水、医院排放以及畜禽养殖与水产养殖等多种途径进入地表水体,并在河流流域尺度上呈现持续检出与累积风险。长江流域作为亚洲最大的河流流域,支流众多、人口与产业高度集聚,污染源类型复杂且环境因子多样,使抗生素的时空分布呈现显著差异。在多源输入与多种环境因素共同作用的趋势下,仅依靠局部监测或单一因素分析难以全面解释其分布格局与形成机制。因此,本研究首次从全流域尺度系统识别整个长江流域抗生素的分布特征、关键驱动因素及主要来源贡献,并进一步探索可用于空间填补与风险预警的预测方法,对于深化较大流域复合污染认知、支撑精细化治理与风险管理具有重要意义。

课题组团队以整个长江流域为研究对象,在长江流域内共布设85个采样点,系统测定了43种目标抗生素。研究发现,长江流域抗生素总浓度为142.05–345.57 ng/L,氟喹诺酮类占比最高(75.68%),且长江中下游及主要经济带区域浓度相对更高。本研究通过结构方程模型系统分析了抗生素分布的主要驱动因素,农业与畜禽养殖强度及氮、磷营养盐水平对长江流域抗生素浓度具有显著正向影响,同时抗生素浓度对水生态系统也产生潜在影响。其次,利用正定矩阵分解模型解析了长江流域抗生素的主要来源:畜禽养殖排放(31.30%)、水产养殖径流(24.89%)、医院医疗废水排放(21.95%)及污水处理厂尾水(21.86%)。本研究通过几种机器学习模型预测了长江流域抗生素的分布,研究发现随机森林模型在氟喹诺酮类与四环素类抗生素浓度预测中表现最佳,决定系数R2分别达到0.75与0.74。研究结果为其他典型大尺度流域抗生素污染的风险评估、精准溯源与预测预警提供参考与科学依据。该成果发表在Emerging Contaminants 期刊上,通讯作者为谢发之教授,第一作者为张佳妹老师,安徽建筑大学环境与能源工程学院为论文的第一完成单位和通讯单位。

文章信息  Emerging Contaminants

Distribution, driving factors and prediction of antibiotics in Asia's largest River Basin: Comprehensive insights of Yangtze River Basin, ChinaJiameiZhang, Yuyang Zhu, Yu Wang, Xing Chen, Guolian Li, Gege Cai, Fazhi Xie*, Youqiang SunEmerging Contaminants Volume 12, Issue 1, March 2026, 100624https://doi.org/10.1016/j.emcon.2026.100624

期刊简介  Emerging Contaminants

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Emerging Contaminants是世界领先的研究解决由新污染物引起的环境污染问题及其解决方案的期刊,该刊入选2020年中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目。

Emerging Contaminants所有文章将经过严格的同行评审,一经收录将发表在月活用户超过1700万的ScienceDirect平台,供领域内的学者、及全球读者免费阅读、下载及引用。

目前,期刊已被ESCI、Scopus、DOAJ等数据库收录。

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