效应导向分析环境雌激素效应对三峡水位变动的响应机制

Water level fluctuations (WLFs) are key factors for the transportation and transformation of environmental estrogens (EEs) and other pollutants in water bodies, which play critical roles for the distribution of EEs and their estrogenic activities. Previous studies focus mainly on the concentration and effects of typical EEs since their hazard priority. However, substances which are not registered as hazard priority chemicals may contribute to a higher environmental estrogenic activity than the typical EEs. Therefore, identification effective chemical from complex environmental under WLFs is of great important. While it has not yet aroused sufficient attention. The effect-directed analysis (EDA), integrating bioassays, fractionationfra and chemical identification, exhibits powerful ability for the effective chemicals identification. This study plans to select the Three Gorges Reservoir as the study area, analyze the spatial and temporal distribution dynamics of estrogenic activity under WLFs, identify the key environmental estrogens by EDA, explore the expression pattern of key environmental estrogens under WLFs. Finally, we would like to construct a structural equation model (SEM) to reveal the response mechanism of environmental estrogen effect to the WLFs. The results of the current studies will help to provide the theoretical guidance on early warning, reducing and controlling the EEs pollution.

水位变动是环境雌激素等污染物在水体中迁移转化的关键驱动因子，对环境雌激素浓度和效应具有重要影响。现阶段的研究大多关注危害优先级的典型环境雌激素，然而未被列为危害优先级的物质可能贡献了更大比重的环境雌激素效应。因此筛选出水位变动下引发效应的关键物质尤为重要，但关于此方面的研究却鲜有报道。效应导向分析（EDA）能够有机结合生物效应检测、组分分离和化学分析，在鉴定效应污染物方面具有巨大潜能。本研究拟以三峡水库为研究对象，判识水位变动下环境雌激素效应的时空分布格局，通过EDA鉴定出对环境雌激素效应贡献较大的物质，探究该效应物质在水位变动下对环境雌激素效应的表达规律，构建结构方程模型揭示环境雌激素效应对水位变动的响应机制，以期为环境雌激素污染的预警和防控提供理论指导，为鉴定其他效应污染物提供新思路，同时为大型水库可持续管理提供科学依据。

环境雌激素（EEs）又称为环境荷尔蒙，是一种外源性内分泌干扰物，能对生物体及其后代产生不利影响。水位的变动对水生态系统中污染物及其生态毒性效应的分布格局存在着极大的影响，因此，研究环境雌激素及其效应与水位变动的响应关系，对雌激素污染的预防与控制、水生态系统健康诊断等具有重要意义。本研究以雌激素效应污染物筛查为目标，以环境雌激素效应为导向，分析三峡库区环境雌激素效应的时空分布格局，筛选出对雌激素效应做出主要贡献的污染物，进一步探讨该效应污染在水位变动下的表达规律，为雌激素污染的预警与防控提供科学依据。. 本研究以典型雌激素物质为靶向污染物，以雌激素效应为研究对象，分析三峡库区沉积物中典型雌激素污染物及雌激素效应在不同淹水时期的分布情况，探讨典型雌激素污染物对雌激素效应的贡献，研究发现雌激素效应受淹水状况的影响，淹水条件下的沉积物表现出明显的雌激素活性，而这些雌激素活性并非主要来源于已知的典型雌激素污染物，在三峡库区存在着未知的具有较强雌激素效应的污染物，需要进行进一步风险筛查。系统搜集梳理长江水体有机微污染物赋存特征，分析有机微污染物给长江水环境保护带来的挑战，开展生态风险评估并提出针对性管控建议，着眼于生物导向的水环境监测及评估，系统分析了生物监测手段相较于传统水质监测方法在水环境监测中的优势与重要地位，详细介绍了生物毒性效应及分子生物学技术在水生态健康评估中的发展与应用，为系统的进行水生态健康监测预警提供理论支撑。针对环境中典型的雌激素物质，通过“in vitro bioassays + in silico” 结合化学分析，首次揭示双酚F作为塑料单体双酚A的替代物，经人体代谢后，其内分泌干扰风险更高。相关成果Science of the total environment, Environmental Sciences Europe等杂志。