城市環(huán)境所在地表水中雙酚A自然衰減機理及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物研究取得進展

———城市環(huán)境所在地表水中雙酚A自然衰減機理及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物研究取得進展雙酚A（BPA）在環(huán)境中廣泛分布，因其具有內(nèi)分泌干擾效應，備受關注。中國科學院城市環(huán)境討論所環(huán)境生物技術組近年來致力于BPA環(huán)境行為及轉(zhuǎn)化機理討論。前期，系統(tǒng)調(diào)研了污水、地表水等典型城市水環(huán)境中BPA的分布特征（Sunetal.,EnvironmentalPollution,2022;Sunetal.,Chemosphere,2022），發(fā)覺BPA在水環(huán)境中廣泛分布，具有潛在環(huán)境危害。

在地表水環(huán)境中，BPA可通過光解、水解、生物降解等多種作用，自然衰減。然而，已有討論多圍繞單一因素探討B(tài)PA降解過程，缺乏多種環(huán)境因子交互作用的深化解析。本討論設置了微宇宙試驗，模擬自然衰減、水解、直接光降解、間接光降解、細菌降解和微生物降解等作用，應用結(jié)構(gòu)方程模型，揭示了九龍江表層水環(huán)境BPA的自然衰減規(guī)律，闡明微生物作用是BPA自然衰減的主要因素（圖1）。

圖1.地表水中BPA的自然衰減示意圖

目前，從簡單環(huán)境基底中鑒定痕量有機污染物產(chǎn)物存在挑戰(zhàn)，主要難點包括：如何從簡單質(zhì)譜信號中識別產(chǎn)物信息、如何確定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。本討論側(cè)重轉(zhuǎn)化產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)的鑒定，一方面，采納高辨別率質(zhì)譜（HRMS）技術獵取BPA轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的精確質(zhì)譜信息，應用靶向篩選和非靶向篩選的先進數(shù)據(jù)解析技術，提取BPA產(chǎn)物信息，鑒定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)；另一方面，引入穩(wěn)定同位素示蹤技術，基于氣相色譜-燃燒爐-同位素比值質(zhì)譜（GC-C-IRMS）高效識別產(chǎn)物信號，耦合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）的成熟譜庫，獵取產(chǎn)物結(jié)構(gòu)信息（圖2），鑒定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，共獲得14種BPA轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，推想5條BPA轉(zhuǎn)化途徑。上述產(chǎn)物鑒定方法具有精確?????、高效、靈敏等優(yōu)勢，為識別簡單基質(zhì)中有機污染物的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，供應了成套分析技術。

圖2.GC-C-IRMS和GC-MS的對比圖譜

上述討論提高了我們對BPA自然衰減機制的熟悉，產(chǎn)物鑒定技術具有應用前景。討論成果以“BisphenolAattenuationinnaturalmicrocosm:Contributionofecologicalcomponentsandidentificationoftransformationpathwaysthroughstableisotopetracing”為題，發(fā)表于《JournalofHazardousMaterials》，城市環(huán)境討論所的博士討論生李妍為第一，儀器分析測試中心張晗博士為其次，孫倩副討論員為通訊。該討論得到了國家基金面上項目、中國科學院青年創(chuàng)新促進會等項目資助。

雙酚A（BPA）在環(huán)境中廣泛分布，因其具有內(nèi)分泌干擾效應，備受關注。中國科學院城市環(huán)境討論所環(huán)境生物技術組近年來致力于BPA環(huán)境行為及轉(zhuǎn)化機理討論。前期，系統(tǒng)調(diào)研了污水、地表水等典型城市水環(huán)境中BPA的分布特征（Sunetal.,EnvironmentalPollution,2022;Sunetal.,Chemosphere,2022），發(fā)覺BPA在水環(huán)境中廣泛分布，具有潛在環(huán)境危害。

在地表水環(huán)境中，BPA可通過光解、水解、生物降解等多種作用，自然衰減。然而，已有討論多圍繞單一因素探討B(tài)PA降解過程，缺乏多種環(huán)境因子交互作用的深化解析。本討論設置了微宇宙試驗，模擬自然衰減、水解、直接光降解、間接光降解、細菌降解和微生物降解等作用，應用結(jié)構(gòu)方程模型，揭示了九龍江表層水環(huán)境BPA的自然衰減規(guī)律，闡明微生物作用是BPA自然衰減的主要因素（圖1）。

圖1.地表水中BPA的自然衰減示意圖

目前，從簡單環(huán)境基底中鑒定痕量有機污染物產(chǎn)物存在挑戰(zhàn)，主要難點包括：如何從簡單質(zhì)譜信號中識別產(chǎn)物信息、如何確定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。本討論側(cè)重轉(zhuǎn)化產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)的鑒定，一方面，采納高辨別率質(zhì)譜（HRMS）技術獵取BPA轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的精確質(zhì)譜信息，應用靶向篩選和非靶向篩選的先進數(shù)據(jù)解析技術，提取BPA產(chǎn)物信息，鑒定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)；另一方面，引入穩(wěn)定同位素示蹤技術，基于氣相色譜-燃燒爐-同位素比值質(zhì)譜（GC-C-IRMS）高效識別產(chǎn)物信號，耦合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）的成熟譜庫，獵取產(chǎn)物結(jié)構(gòu)信息（圖2），鑒定產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，共獲得14種BPA轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，推想5條BPA轉(zhuǎn)化途徑。上述產(chǎn)物鑒定方法具有精確?????、高效、靈敏等優(yōu)勢，為識別簡單基質(zhì)中有機污染物的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，供應了成套分析技術。

圖2.GC-C-IRMS和GC-MS的對比圖譜

上述討論提高了我們對BPA自然衰減機制的熟悉，產(chǎn)物鑒定技術具有應用前景。討論成果以“BisphenolAattenuationinnaturalmicrocosm:Contributionofecologicalcomponentsandidentificationoftransformationpathwaysthroughstableisotopetracing”為題，發(fā)表于《Journa