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ENCECO | 香港城市大学梁美仪教授团队研究:城市河网-河口连续体中易迁移药物的赋存特征、优控评估及治理对策

已有 220 次阅读 2026-4-17 11:20 |系统分类:科研笔记

【研究背景导读】

根据里宾斯基五规则,药物分子通常具有较低至中等的辛醇-水分配系数。这一内在理化属性使药物在水环境中表现出较强的迁移性,广泛赋存于各类水体,并可沿河流-河口-海洋路径实现长距离输送,对水生生态系统乃至海洋环境构成更广泛的生态风险。然而,在复杂的河海连续体中,如何精准识别高风险药物、评估其远距离迁移效应并制定差异化的管控策略,是当前环境污染与控制管理中实现药物污染物有效控制的关键问题。

香港作为典型的滨海大都市,具有丰富的河网-河口系统,是全球海洋生物多样性的重要热点地区之一。其高度密集的人口分布与复杂的河网水动力效应对药物污染物的排放与迁移过程具有显著影响。因此,阐明香港环境中易迁移药物的污染特征与驱动因素,并构建面向河网-河口系统的易迁移污染物优先控制评估及调控框架,对于保障城市化近海水域的生态健康具有重要的理论价值与现实意义。

【文章内容概要】

近日,香港城市大学梁美仪教授团队联合广东省水利水电科学研究院,在Environmental Chemistry and Ecotoxicology期刊发表题为“Uncovering prevalence of environmentally mobile pharmaceuticals and their priority control strategies in river-estuary continuum of Hong Kong”的研究论文。该研究以香港典型河流—河口连续体为对象,系统开展了环境易迁移药物的优先控制评估、人为影响识别及河海联动管控研究。

研究首先基于环境持久性(P)、迁移性(M)和毒性(T)属性,结合欧盟REACH法规提出的vPvM/PMT判定准则,构建了适用于河流与河口整体性污染物优先管控的评估框架。同时,研究建立了河口区域数值模型,模拟污染物在河口及邻近海域的输移路径,综合评估优先控制药物的长距离迁移效应,以识别重点管控河口并指导区域管控实践。

主要研究结果如下:

药物赋存与组成特征:易迁移药物在香港河网-河口区域普遍检出。其中,神经系统用药在旱季与雨季的浓度占比分别平均达69%与75%;非处方药(OTC)是主要贡献来源,尤其是咖啡因与对乙酰氨基酚在雨季的负荷显著升高,这与城市消费模式及雨洪径流的输入特征高度契合(图1)。

驱动因素:药物浓度空间分布与分年龄段人口密度呈显著相关。不同年龄人群对特定药物类别的贡献存在差异;慢性疾病治疗药物的水环境赋存受中年及老年人群影响尤为明显。随着社会老龄化进程加快,二甲双胍类降糖药及降压药等相关药物的环境输入可能持续上升(图2)。

优控污染物识别:在目标化合物中,约80%的药物满足PMT属性。经综合评估,咖啡因、对乙酰氨基酚、西替利嗪、西咪替丁、西格列汀与非索非那定被识别为河海联动控制的优先控制污染物。其中,咖啡因与对乙酰氨基酚表现出典型的“伪持续性”与高负荷特征(图3)。

长距离迁移影响:污染物输移轨迹模拟结果显示,雨季污染物扩散范围更广。锦田河、山贝河、屯门河与启德河的排放对香港西部及南部近岸敏感水域影响显著,并进一步向南海输出,或可威胁中华白海豚等珍稀海洋生物栖息地;相比之下,林村河与城门河的河口区域则表现出较强的污染物滞留性(图4)。

基于上述发现,研究提出了多维度的管控策略:推进针对性的源头减排措施;提升污水处理工艺对vPvM/PMT类化学品的去除效能;在高不透水率汇水区强化雨洪管理与面源控制;对高输出河流实施空间聚焦治理;建立与人口结构变化动态适应的环境监测机制。

本研究通过构建“河流-河口-海洋”整体评估范式,明确香港水体药物污染的核心来源与关键管控河段,为城市滨海区域药物污染防控及水生生态安全保障提供了科学依据与实践路径。

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1.土地利用及分年龄段人口密度对城市河网-河口连续体中药物污染水平的影响

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图2.河网-河口连续体中药物的优先控制排序

【原文链接】

Luo, Q.; Huang, G.; Lao, J.Y., et al., Uncovering prevalence of environmentally mobile pharmaceuticals and their priority control strategies in river-estuary continuum of Hong Kong. Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Volume 8, 2026, Pages 1435-1444. https://doi.org/10.1016/j.enceco.2026.02.021

Environmental Chemistry and Ecotoxicology (缩写ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制,生物体中的生物利用度和生物蓄积性,食物链中的生物放大,以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括:环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。

期刊已被ESCI、Scopus、Ei Compendex、BIOSIS Previews、Biological Abstracts、CAS、DOAJ、GEOBASE等数据库收录。《2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布,Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列大类:环境科学与生态学1区,Top期刊;小类:ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学1区;TOXICOLOGY 毒理学1区。中国科学技术协会正式发布《科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告》(2025版),Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列TOP期刊。



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