《Environmental Pollution》：PFAS exposure of juvenile loggerhead turtles (
Caretta caretta) from the Western Mediterranean Sea to 36 PFAS and its association with oxidative stress.
编辑推荐：
抗生素污染在 muddy 和 sandy 海岸孔隙水中的差异及其来源与调控机制研究。 muddy 海岸孔隙水抗生素浓度（18.4-182 ng/L）显著高于 sandy（13.3-30.4 ng/L），但 tetracyclines 在 sandy 沉积物中比例更高。来源上，muddy 依赖本地污水，sandy 主要受地表径流和潮汐影响。研究揭示了沉积物物理化学性质对抗生素迁移转化的调控作用，提出 muddy 海岸需强化源头控制，sandy 海岸应重点拦截传输路径。
张硕|曲丽佳|李新通|路叶|崔阳|董建伟|谢慧
中国江苏省南京师范大学海洋科学与工程学院海洋-陆地环境变化与生态建设重点实验室，南京210023
摘要
泥质和沙质海岸线约占全球无冰海岸线的45%，由于过度使用抗生素，这些海岸线面临着显著的生态风险。本研究阐明了沉积物组成的根本差异如何影响这些不同海岸系统中抗生素的传输和归趋。泥质海岸主要由细粒沉积物组成，含水量较高；而沙质海岸则以粗粒沙子和砾石为主，具有更好的透水性。孔隙水作为上层水体和沉积物之间的桥梁，在污染物传输中起着关键作用。本研究比较了两种海岸类型的抗生素污染模式，并揭示了海岸沉积物对抗生素源-汇过程的调控机制。结果显示，红树林孔隙水中的抗生素浓度（18.4-182 ng/L）显著高于沙质海滩（13.3-30.4 ng/L），但在沙质沉积物中四环素的含量较高。从空间上看，红树林生态系统内的抗生素浓度最低。来源分析表明，红树林中的抗生素主要来自局部污水和废水，而在沙质海滩中则主要通过降雨径流和潮汐作用产生。我们的发现表明，沉积物特性决定了海岸带中抗生素的空间分布和生态风险。泥质和沙质海岸不同的滞留能力导致了不同的生态风险模式。准确评估抗生素带来的环境风险必须考虑其在水-沉积物系统中的具体行为。因此，泥质海岸的管理应重点控制污染源，而沙质海岸则应优先拦截传输路径。
引言
海岸线是连接大陆和海洋的关键生态系统，包括泥质、淤泥质和沙质等多种类型。总体而言，泥质海岸占全球无冰海岸线的约14%（Hulskamp等人，2023年），但它们作为新兴污染物（尤其是抗生素）的汇的生态作用仍相对较少被研究。红树林是热带和亚热带地区典型的泥质海岸生态系统（Friess等人，2016年）。其沉积环境（细粒、富含有机物）为研究污染物行为提供了天然实验室（Kristensen等人，2008年；Islam等人，2026年）。相比之下，沙质海岸约占全球无冰海岸线的31%（Luijendijk等人，2018年），面临复杂的水文沉积动态以及气候变化和人类活动的双重压力（Lercari，2023年）。泥质和沙质沉积物在物理化学性质上存在根本差异，包括粒径分布、有机物含量、含水量、透水性、氧化还原条件和体积密度等，这些差异决定了它们的生物地球化学功能。因此，由于可分解有机物的丰富性和有利于微生物分解的厌氧条件，泥质沉积物中的总氮通量和微藻生物量（如叶绿素a）通常高于沙质沉积物（Van Luijn等人，1999年）。这些特定于沉积物的性质预计会显著影响抗生素的归趋和效应，但直接对比这两种不同海岸环境中抗生素污染的研究却非常少。
新兴污染物的环境风险日益明显，尤其是抗生素，由于在医疗保健、畜牧业和水产养殖中的广泛使用，导致其在环境中的普遍残留（Han等人，2020年；Tong等人，2020年）。虽然抗生素研究主要集中在以水体为主导的生态系统（如河口、海湾和湖泊）（Li等人，2025年；Li等人，2022年；Siedlewicz等人，2018年），但在以沉积物为主导的生态系统中的研究，尤其是泥质和沙质沉积物之间的比较分析仍然相对较少。最近，有一些研究试图评估和比较沙质沉积物（如沙质海滩）和泥质沉积物（如红树林）中的微塑料污染（一种新兴污染物）和有机碳（OC）循环（Gon?alves等人，2025年；Li等人，2024年）。然而，这些不同沉积物类型孔隙水中污染物的存在、归趋和传输过程仍缺乏深入研究。对于像抗生素这样的亲水性较低的化合物，从沉积物孔隙水中的吸收是一个重要途径（Josefsson等人，2011年）。在泥质和沙质海岸，孔隙水可以填充界面空隙，成为上层水体和沉积物之间的桥梁，在污染物传输和沉积物-水界面之间的交换中起关键作用（Cheng等人，2014年）。因此，泥质（细粒）与沙质（粗粒）沉积物不同的水分保持特性导致了孔隙水介导的污染物动态的根本差异。在潮间带，由于孔隙水与上层海水的活跃交换，孔隙水中的盐度和营养物质浓度随深度有显著垂直变化（Hwang等人，2008年）。作为海洋生态系统中的巨大碳库（Li等人，2024年），孔隙水的动态特性对红树林和沙质海滩的生物地球化学过程至关重要。一些研究已经针对孔隙水中的微塑料（Xu等人，2025年）、重金属（Ma等人，2025年）和生物毒性（la Cruz等人，2025年）进行了探讨。关于孔隙水中新兴污染物（特别是抗生素和其他药物）的研究主要集中在湖泊和水库（Burkhardt和Stamm，2007年；Liu等人，2019年；Zhang等人，2022年）。相比之下，海岸孔隙水中抗生素污染的存在和归趋受到的关注较少。基于泥质和沙质海岸的不同沉积物特性和水文条件，我们提出以下假设：（1）泥质沉积物通过强吸附作用将抗生素保留在孔隙水中，导致其浓度较高，整体生态风险也更大；（2）沙质沉积物由于高透水性和快速的孔隙水交换，促进了抗生素的渗出和传输，使得水相中亲水性抗生素（如四环素）的比例较高；（3）不同海岸类型的抗生素来源不同，泥质海岸受局部陆地输入的影响更大，而沙质海岸主要受地表径流和潮汐驱动的传输影响。
为了验证这些假设，本研究旨在：（1）比较泥质和沙质海岸系统中孔隙水中抗生素的污染水平和组成特征；（2）利用多元统计分析确定每种海岸类型中抗生素的潜在来源；（3）分析抗生素分布与关键环境参数之间的关系，以阐明控制因素。这些发现将有助于理解两种不同海岸沉积物中抗生素的归趋机制，并为制定针对性的管理策略提供依据。
化学物质和材料
从德国达姆施塔特的默克公司（Merck Co.）获得了20种抗生素标准品，包括6种磺胺类药物（SAs）、4种四环素类药物（TCs）、4种氟喹诺酮类药物（QNs）和3种大环内酯类药物（MLs）、甲氧苄啶（TMP）和头孢氨苄（CEP）以及林可霉素（LIN）。目标抗生素的理化性质列在支持信息（SI）的表S1中。甲醇和乙腈由J&K Scientific Ltd.（美国康涅狄格州纽黑文）提供。Na2EDTA和HCl用于分析。
孔隙水相中抗生素的存在和组成
在孔隙水样本中检测到17种抗生素，排除了磺胺嘧啶（SDZ）、磺胺胺嘧啶（SMR）和磺胺氯吡嗪（SCP）。其中，氯四环素（CTC）是唯一在所有样本中都检测到的化合物（图2）。抗生素的总浓度范围为13.3 ng/L至182 ng/L，以四环素类药物为主，其中泥质沉积物中的孔隙水浓度最高，沙质沉积物中的孔隙水浓度最低。
泥质和沙质海岸中抗生素的潜在来源
为了确定不同海岸系统中抗生素的主要来源，本研究整合了抗生素浓度数据、采样点缓冲区内的土地利用模式以及相应的水质参数，进行了主成分分析（PCA分析，见表S6和表S7）。在泥质沉积物孔隙水中提取了三个主要成分，分别解释了总方差的53.5%、23.3%和13.5%（图6a）。第一个主成分（PC1）表现为高正
结论与意义
本研究揭示了红树林（泥质）和沙质海滩（沙质）海岸孔隙水中抗生素污染的差异模式和驱动机制。红树林孔隙水中的抗生素浓度（18.4-182 ng/L）显著高于沙质海滩（13.3-30.4 ng/L），其中自然红树林区域的污染负荷最低。污染源分析表明，红树林区域的抗生素主要来自生活污水，而沙质海岸的抗生素来源则主要为非点源。
CRediT作者贡献声明
路叶：研究。崔阳：可视化。李新通：研究。张硕：撰写——初稿、可视化、数据管理。曲丽佳：研究。董建伟：撰写——审稿与编辑、监督、方法论、资金获取、概念化。谢慧：撰写——审稿与编辑、方法论
未引用参考文献
Friess, 2016; la Cruz et al., 2025; Qin YanWen et al., 2015; Shan et al., 2025.
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
我们感谢江苏省（项目编号：24KJB610009）、国家自然科学基金（项目编号：42577069和51809177）以及教育部“水与沉积物科学重点实验室”开放基金（项目编号：SS202304）对科学研究的财政支持。
