《Water Research》：Occurrence of PPCPs and evaluation of their consumption using wastewater-based epidemiology
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本研究分析了武汉9座污水处理厂进水中73种PPCPs的溶解态和颗粒态分布，发现颗粒态的存在显著影响总浓度测定（误差高达96.6%）。温度和理化性质影响PPCPs分配，通过WBE模型估算人类及兽用药物用量，揭示社会经济因素对消费量的影响，强调需同时考虑两相及人兽混合来源以提高研究准确性。
钱哲|易家培|黄焕芳|吴振浩|张驰|Amily Wang Guenier|熊俊武|Bu建伟|张远|张建国|齐世华|Kevin C. Jones|陈伟
中国地质大学地球微生物学与环境变化国家重点实验室，武汉430078，中国
摘要
废水中的药品和个人护理产品（PPCPs）是化学污染和社区健康的关键指标，然而大多数基于废水的流行病学（WBE）研究仅分析了溶解相，而忽略了兽医用药的贡献。本研究收集了来自中国武汉9个污水处理厂（WWTPs）的进水样本，分析了溶解相（DP）和颗粒相（PP）中的73种PPCPs。研究了PPCPs的存在、时空分布及其分配情况。这两种相中都普遍存在PPCPs，其浓度分别高达1.65×10^4 ng/L（DP）和2.00×10^6 ng/g（PP）。将颗粒相纳入分析显著影响了总废水浓度的测量结果。PPCPs的分配受温度影响，并在冬季和春季与物理化学性质相关。通过WBE方法分别估算了人类、兽医和共用药品的消耗量。人均每日人类药品消耗量范围为0至1.17×10^5 mg/d/1000人。忽略颗粒相中的药品会导致消耗量估算误差，最高可达96.6%。统计分析表明，药品消耗量与疾病流行率、替代行为、禁忌症以及社会经济指标有关。线性混合效应模型进一步显示，老龄化、社会服务成熟度、人口密度和人均产出与消耗量变化相关。个别兽医药品的日负荷量范围为0至1.53×10^3 g/d。与共用药品的强相关性表明存在明显的动物来源。在两种特定的来源分配情景下，9个污水处理厂中人类和兽医使用的药品日负荷量分别为3.52×10^5至3.83×10^5 g/d和9.77×10^2至4.26×10^3 g/d。这些发现表明，为了提高基于WBE研究的准确性，需要纳入颗粒相中的PPCPs以及人类和动物的混合来源。
章节摘录
引言
市政废水中含有多种污染物，包括药品和个人护理产品（PPCPs），这是一类新兴污染物（Tran等人，2018年；Yi等人，2023年）。PPCPs在污水处理厂（WWTPs）中无法有效去除（Boxall等人，2012年；Gerrity等人，2024年），导致它们通过废水排放和污泥施用持续释放到环境中（Lei等人，2018年；Chen等人，2024年）。PPCPs可以在生物体内积累。
化学物质与材料
共分析了73种PPCPs，包括7类药品和4类个人护理产品（PCPs）。药品包括44种抗生素、3种β-阻滞剂、4种精神药物、1种降压药、5种雌激素、5种非甾体抗炎药（NSAIDs）和1种降脂药。个人护理产品包括5种防腐剂、1种抗氧化剂、3种杀菌剂和1种双酚。使用了28种同位素标记的内标（IL-ISs）进行
PPCPs的浓度
在市政进水中广泛检测到了PPCPs。在73种目标PPCPs中，有70种至少在进水样本中被检测到一次（表S9），但沙拉弗洛沙星（SFX）、达诺氟沙星（DAX）和地氟沙星（DIX）未被检测到。在溶解相样本中，有3种PPCPs未被检测到；而在颗粒相样本中，有5种化合物未被检测到，16种化合物的检测率为100%（表S9）。高检测率证实了PPCPs在污水处理厂进水中普遍存在
结论
本研究表明，PPCPs在污水处理厂进水的溶解相和颗粒相中广泛存在，其分配行为与环境温度和各化合物的物理化学性质密切相关。因此，纳入颗粒相相关组分对于减少基于WBE的消耗量估算中的偏差至关重要，尤其是对于那些K_d或K_o值较高的化合物。人类药品的消耗量表现出明显的
作者贡献声明
钱哲：研究、方法学、数据管理、正式分析、可视化、撰写初稿。易家培：研究、方法学、数据管理、验证、撰写-审阅与编辑。黄焕芳：方法学、资源准备、撰写-审阅与编辑。吴振浩：研究、方法学、撰写-审阅与编辑。张驰：方法学、撰写-审阅与编辑。Amily Wang Guenier：数据管理、撰写-审阅与编辑。熊俊武：撰写-审阅与编辑。Bu建伟:
作者贡献声明
钱哲：撰写——初稿、可视化、方法学、研究、正式分析、数据管理。易家培：撰写——审阅与编辑、验证、方法学、研究、数据管理。黄焕芳：撰写——审阅与编辑、资源准备、方法学。吴振浩：撰写——审阅与编辑、方法学、研究。张驰：撰写——审阅与编辑、方法学。Amily Wang Guenier：撰写——审阅与编辑、数据管理。熊俊武：撰写——审阅与编辑。利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（41907327）、湖北省自然科学基金（2019CFB372）、湖北省资源与环境地质重点实验室研究基金（HBREGKFJJ-202301）、以及中国地质大学（武汉）的基本研究基金（G1323523063和G1323523150）的资助。作者感谢张伟军教授、刘毅、曾思涵、文雅妮、周俊鹏和张浩博士的帮助
