近岸海域中抗生素的殘留會對海洋生物甚至人類健康產(chǎn)生威脅。光降解是抗生素在海洋環(huán)境中重要的非生物降解途徑，包括直接光降解和間接光降解，其中間接光降解是表層水體中抗生素的重要轉化途徑。溶解有機物可通過光照作用產(chǎn)生活性中間體參與間接光降解反應，是影響抗生素間接光降解的關鍵性因素。由于溶解有機物結構組成的復雜性，目前國際上關于溶解有機物對抗生素間接光降解的影響機制尚不明確。
中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所漁業(yè)環(huán)境優(yōu)化與循環(huán)水處理技術創(chuàng)新團隊針對這一科學問題展開深入研究，揭示了溶解有機物結構組成在磺胺類抗生素間接光降解過程中的關鍵作用，闡明了海水中關鍵環(huán)境因子對間接光降解的影響機理，相關研究成果發(fā)表在環(huán)境科學與生態(tài)學領域TOP期刊Science of The Total Environment和Environmental Pollution上。
該研究以溶解有機物的結構、性質以及環(huán)境中pH、鹽度、硝酸根、碳酸氫根等關鍵因子為影響因素，首次系統(tǒng)闡明了近海海水中溶解有機物對磺胺類抗生素光降解的影響機制。研究發(fā)現(xiàn)溶解有機物通過產(chǎn)生活性中間體3DOM*和1O2有效促進了磺胺類抗生素的間接光降解；溶解有機物中陸源類腐殖質組分對磺胺類抗生素間接光降解的影響要顯著強于海源類腐殖質組分；pH、鹽度、硝酸根和碳酸氫根均可通過改變活性中間體的穩(wěn)態(tài)濃度影響磺胺類抗生素的間接光降解。進一步研究表明，陸源類腐殖質組分由于具有高的芳香性，因此能夠較好促進磺胺類抗生素的間接光降解；低分子量的溶解有機物比高分子量的溶解有機物對磺胺類抗生素間接光降解的促進作用更顯著；親水性酸、親水性堿和疏水性酸由于具有較高的芳香性和陸源類腐殖質物質，因此是影響磺胺類抗生素間接光降解的主要組分。以上研究結果揭示了磺胺類抗生素在我國近岸漁業(yè)水域光降解過程的反應動力學及降解機理，為準確掌握近岸海域環(huán)境中抗生素的歸趨和評估其生態(tài)環(huán)境風險提供了理論依據(jù)。
黃海水產(chǎn)研究所白瑩副研究員為兩篇論文的第一作者，崔正國研究員、曲克明研究員分別為論文的通訊作者。相關研究得到國家自然科學基金、山東省自然科學基金、嶗山實驗室項目和中國水產(chǎn)科學研究院創(chuàng)新團隊等項目的支持。
溶解有機物的結構組成對磺胺類抗生素間接光降解的影響機制
不同分子量和化學結構的溶解有機物對磺胺類抗生素間接光降解的影響
相關成果及鏈接如下：
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164231.
https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.115689.
