14C标记卡马西平在土壤-植物系统中的迁移转化与归趋研究

Carbamazepine (CBZ), one of the emerging contaminants-pharmaceutical and personal care products (PPCPs), has been widely detected at high frequency in the environment. It may exert adverse effects such as aquatic toxicity and genotoxicity on non-target aquatic and terrestrial organisms. CBZ has caused extensive concern in the world and has come to the forefront of environmental issues. So far, little is known on translocation, transformation and fate of 14C-carbamazepine in soil-plant system. In this project, 14C-labeled CBZ will be used in conjunction with modern chromatographic techniques to investigate the uptake, translocation, distribution of CBZ in soil-plant system, obtain information on component and kinetics of residues such as the extractable residues, bound residues and the parent carbamazepine in soil and plant, and identify the metabolites and pathway of carbamazepine in plants and also study the kinetics of the metabolites formed in plants under a range of conditionsand their biological activity. The influence of biosolids, compost and treated wastewater in soil on the above behaviours of CBZ in soil and plants will be included. This project findings will be of great value to future efforts for understanding the human toxicological significance of CBZ in vegetables and better evaluate the environmental risk assessment of CBZ. The research scheme and method used in this project will be valuable for reference to understand the environmental behavior of other PPCPs.

卡马西平，作为典型新兴污染物药品与个人护理品（PPCPs）之一，在环境中被大量频繁检出，其可能导致的水生、遗传毒性等负效应己引起人们的广泛关注，有关卡马西平的研究成为新的研究热点之一。目前，卡马西平在土壤-植物系统的迁移转化与归趋研究甚少。本项目采用14C-卡马西平为示踪剂，综合运用核素示踪技术和现代色谱分析技术，着重研究卡马西平在土壤-植物系统中的吸收、运转、分配特征，溯源追踪其在土壤和植物中的残留组成与动态规律（包括可提取态、结合态残留和母体的降解动力学等），明确卡马西平在植物中产物组成和代谢降解途径及产物累积量、动态变化和生物活性等）；阐明有机肥/污水施入土壤后对卡马西平上述行为的影响规律及机理，旨在更系统深入地认识卡马西平的环境行为与毒理等规律，一方面为客观评价卡马西平的环境安全性及其科学使用提供理论依据和技术支持；另一方面为其他PPCPs化合物同类研究提供有益的参考。

PPCPs在环境中被大量频繁检出，因其可能导致的水生毒性、遗传毒性、内分泌干扰等负效应己引起世界范围内的广泛关注，其中，卡马西平已成为全球研究热点之一。本项目采用14C-卡马西平为示踪剂，综合运用同位素示踪技术和现代有机波谱分析技术，着重研究了卡马西平在植物（尤其是蔬菜可食部分）和土壤中的吸收分配、代谢降解、迁移转化，溯源追踪14C-卡马西平在土壤-植物系统中的残留物组成与规律（包括可提取态和结合态残留、母体或/和其代谢产物的累积量等），明确其产物组成和代谢降解途径；阐明有机肥（活性污泥和堆肥）/污水对卡马西平在土壤-植物系统中吸收分配、代谢降解和迁移转化等行为的影响规律及机理，即城市污泥的添加显著的抑制了蔬菜对土壤中卡马西平或其代谢降解产物的吸收和分配。本项目系统深入地认识卡马西平的环境行为与环境毒理等规律，一方面为兼顾“人类健康和环境利益”，客观评价卡马西平的环境安全性及其科学使用提供理论依据和技术支持；另一方面为其他PPCPs同类研究提供可资借鉴的研究体系和技术方法。