近日,我校資源環(huán)境學(xué)院李永濤教授和楊行健副教授團隊經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),,全國約99.3%的農(nóng)區(qū)土壤樣本中檢出類固醇激素,。團隊針對類固醇激素極強的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)和遷移能力,系統(tǒng)調(diào)查了我國農(nóng)田土壤類固醇激素大尺度時空分布規(guī)律,、吸附解吸機制和遷移-轉(zhuǎn)化機制,。成果在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)等領(lǐng)域知名期刊Journal of Hazardous Materials(中科院一區(qū),,IF2021=14.224),、Geoderma(中科院一區(qū),IF2021=7.422),、Science of the Total Environment(中科院二區(qū),,IF2021=10.754)、Ecotoxicology and Environmental Safety(中科院二區(qū),,IF2021=7.129)和Journal of Environmental Sciences(中科院二區(qū),,IF2021=6.796)等發(fā)表5篇論文,。
在國際知名期刊Science of the Total Environment上發(fā)表的論文“Occurrence and distribution of natural and synthetic progestins, androgens, and estrogens in soils from agricultural production areas in China”(https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141766)表明,全國約99.3%的農(nóng)區(qū)土壤中(n = 430)檢出類固醇激素,,平均濃度為4.72 ± 4.07 ng/g,,雄激素含量占比最高(30.9 %-88.2%)。各省市家禽出欄量,、生豬出欄量以及土壤有機質(zhì)與類固醇激素的平均濃度顯著正相關(guān),,說明這些因素是造成農(nóng)田類固醇激素累積的重要原因。除傳統(tǒng)的雌激素外,,孕激素和雄激素也具有較高生態(tài)風(fēng)險,,需持續(xù)關(guān)注。
近年來,,該團隊系統(tǒng)研究了10余種合成孕激素在農(nóng)田土壤中的吸附-解吸過程,,揭示了以疏水性分配、氫鍵作用和π-π作用為主導(dǎo)的吸附機制,,并預(yù)測了不同降雨場景下孕激素的解吸過程,。相關(guān)論文“Sorption, desorption, and transformation of synthetic progestins in soil and sediment systems(https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.114141)”和“Sorption and desorption of seven steroidal synthetic progestins in five agricultural soil-water systems(https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.110586)”分別在國際知名期刊Geoderma和Ecotoxicology and Environmental Safety”上發(fā)表。
圖1 孕激素吸附方程預(yù)測降雨條件下的遷移過程
該團隊研究了合成孕激素在土壤多孔介質(zhì)中的遷移和生物/非生物轉(zhuǎn)化過程,,揭示了同步轉(zhuǎn)化對孕激素遷移能力和環(huán)境風(fēng)險的影響機制,。相關(guān)論文“Sorption, transport, and transformation of natural and synthetic progestins in soil-water systems(https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121482)”和“Abiotic transformation of synthetic progestins in representative soil mineral suspensions(https://doi.org/10.1016/j.jes.2022.06.007)”在國際知名期刊Journal of Hazardous Materials和Journal of Environmental Sciences上發(fā)表。
圖2 合成孕激素在土壤中的同步遷移-轉(zhuǎn)化示意圖
上述論文第一/共同第一作者為資源環(huán)境學(xué)院2017級碩士生林航(2篇),、2018級碩士生戴雄(1篇),、2018級博士后何新星(1篇),李永濤教授和楊行健副教授為論文的通訊作者或第一作者,。研究得到了國家自然科學(xué)基金項目(41877063, 41701345, U1901601),、國家重點研發(fā)計劃(2019YFC1804400, 2016YFD0800201)等的資助。
文圖/資源環(huán)境學(xué)院 楊行健