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地表水抗生素残留风险评估中不同检测指标对评估结果的影响分析

2025-07-22

微析研究院

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环境领域

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地表水作为生态环境的重要组成部分,其抗生素残留问题日益凸显。准确评估地表水抗生素残留风险需要考量多种检测指标,不同检测指标对风险评估结果有着显著影响。深入分析这些指标的作用及影响,有助于科学合理地进行风险评估,为水资源保护和生态环境治理提供依据。

检测指标的分类及基本概念

地表水抗生素残留检测涵盖多种指标。浓度指标是最基础的,它指的是水中抗生素的具体含量数值,可通过高效液相色谱 - 质谱联用等仪器分析方法精准测定。存在形态指标关乎抗生素在水中的存在状态,如游离态、结合态等,不同形态的抗生素环境行为与生态毒性差异较大,其检测需复杂前处理技术,像分离手段来区分不同形态后分别检测。毒性相关指标则考量抗生素对水生生物等的毒性效应,可通过生物检测方法获取数据,用以评估生态风险。

浓度指标的测定相对直接,依靠特定仪器就能得到结果。而存在形态指标的检测,比如分离结合态与游离态抗生素时,操作过程较为繁琐,需要专业技术来保障分离的准确性。毒性相关指标的获取需要进行生物毒性实验,以水蚤等水生生物为实验对象,观察其在不同浓度抗生素环境下的生存、繁殖等情况来确定相关数据。

浓度指标对风险评估结果的影响

浓度指标是风险评估的重要依据。若浓度指标检测不准确,风险等级的评估就会出现偏差。比如实际浓度被高估时,评估出的风险等级会比实际情况更高,这会导致治理措施过度,造成资源浪费;而实际浓度被低估时,风险等级评估过低,无法引起足够重视,使得环境风险得不到有效防控。

浓度指标的误差可能源于采样过程。采样点选择不合理,未覆盖抗生素残留分布的典型区域,会使检测出的浓度不能代表整个地表水区域的真实情况。此外,样品保存和运输条件也会影响浓度指标的准确性,温度、光照等因素可能导致抗生素降解,从而使检测到的浓度与实际水中的浓度不符。

存在形态指标对风险评估结果的影响

存在形态指标对风险评估结果影响重大。不同形态的抗生素生物有效性不同,结合态抗生素虽浓度可能不高,但在特定环境条件下释放后,可能对生态系统产生较大影响。若风险评估中只关注总浓度而忽略存在形态,就可能低估实际环境风险。例如,某种抗生素大部分以结合态存在于底泥中,在水体交换等过程中释放到水中,仅检测水体中的游离态浓度会错误认为风险较低,而实际结合态释放后风险更高。

存在形态的分析需要精确的分离技术,常用的有超滤、固相萃取等。但这些方法在操作时,技术参数不同可能导致形态分析结果有差异。比如超滤膜孔径选择不当,可能使部分结合态抗生素错误分离到游离态中,影响存在形态指标准确性,进而影响风险评估结果。

毒性相关指标对风险评估结果的影响

毒性相关指标是衡量抗生素残留风险的关键。不同的毒性相关指标,如半数致死浓度(LC50)、半数效应浓度(EC50)等,从不同角度反映抗生素毒性,若测定不准确,风险评估结论会偏差。例如,LC50测定值偏高,会错误认为抗生素毒性较低,放松对其残留的管控。

毒性相关指标的测定受实验条件影响大。实验生物的选择、实验环境参数(如温度、pH值等)都会影响结果。不同种类水生生物对同一抗生素敏感性不同,选择合适实验生物是准确测定毒性相关指标的前提。实验环境的pH值会影响抗生素存在形态和生物有效性,进而影响毒性测定结果,比如酸性环境下,某些抗生素存在形态变化,对生物毒性不同。

多指标综合考量对风险评估的重要性

仅依靠单一检测指标进行风险评估不全面,必须多指标综合考量。浓度指标能了解抗生素含量水平,存在形态指标揭示抗生素潜在活性,毒性相关指标反映对生物的危害程度,三者结合才能更准确评估风险。例如,浓度指标显示某抗生素含量不高,但存在形态指标表明易释放,毒性相关指标显示对生物毒性强时,需高度重视风险并采取防控措施。

多指标综合考量需要建立完整检测和评估体系。要整合不同指标检测数据,通过科学模型综合分析风险评估。这要求检测机构具备多种检测技术和专业人员,准确获取各种指标数据并合理分析整合,同时制定统一标准规范,确保不同地区、时间的风险评估结果具可比性。

检测指标选择对风险评估结果的影响案例分析

以某地表水区域为例,一次风险评估仅采用浓度指标,检测发现某抗生素浓度低于相关标准,得出风险较低结论。但进一步检测存在形态指标和毒性相关指标时发现,该抗生素大部分以结合态存在于底泥中,且毒性相关指标显示对水生生物有较高毒性,说明仅靠浓度指标评估不准确,忽略存在形态和毒性相关指标导致结果偏差。

另一案例中,某地区进行地表水抗生素残留风险评估时,全面考虑浓度、存在形态和毒性相关指标。通过精确采样、准确形态分析和科学毒性实验获取全面指标数据,综合评估发现该区域抗生素残留风险实际比仅用单一指标评估时高得多,从而及时采取加强治理等措施,有效防控环境风险,充分体现检测指标选择和综合考量对风险评估结果的影响。

提高检测指标准确性以优化风险评估的措施

提高检测指标准确性需规范采样过程。采样人员要经专业培训,严格按采样标准选取采样点,确保代表地表水区域实际情况,且使用标准化采样设备和容器,避免样品污染破坏。

要提升检测技术水平。对于浓度指标检测,改进仪器分析方法,提高灵敏度和精度;对于存在形态指标检测,研发更高效准确分离技术,减少形态分析误差;对于毒性相关指标检测,优化实验条件,选择合适实验生物,确保毒性测定结果准确。

还要加强质量控制和质量保证体系。检测过程中进行平行样测定、加标回收实验等质量控制,保证检测数据可靠;建立质量保证体系,对检测机构人员资质、仪器设备、检测方法等全面管理监督,确保检测结果准确可比。

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