随着化學工業發展，大量新興化學品生産、使用，并釋放到環境中。這些化合物與傳統污染物在環境中共存，導緻潛在生态風險。有效識别環境中主要緻毒物質，是開展風險管控的重要基礎。然而，由于水體沉積物等環境體系的複雜性，從中準确篩選出關鍵緻毒物面臨着巨大挑戰。目前常規生态風險評價技術，主要基于對目标化合物進行監測，對于複雜體系中多種污染物同時存在，且主要緻毒物質并非目标化合物的情況，傳統評價技術可能導緻風險識别與評價的偏差。以生物效應為基礎的毒性鑒别與評價（TIE）及效應導向分析（EDA）技術，結合生物測試、化學分析和統計建模，有望為同時篩查目标及非目标化合物提供有效的技術手段。
以遊靜教授為核心的研究團隊成功建立全沉積物TIE技術，并将早期發展的基于吸附/解吸的仿生萃取技術用于沉積物中目标污染物的鑒定，縮減緻毒物質清單，降低由于沉積物中污染物生物可利用性差異導緻的識别偏差。在此基礎上，發展了小體系活體生物的EDA技術。通過測試多種化合物在被動加标介質與生物基質中的分配常數，發展綜合生物标志物表達體系，并建立以搖蚊幼蟲為模式生物的被動加标毒性測試體系，且将其有效結合在EDA測試中。将所建立方法用于廣州城市水體沉積物中主要緻毒物質識别，以揭示當前使用農藥通過氧化應激機制對搖蚊幼蟲的毒性貢獻，同時通過非目标污染物的篩查發現研究區域多環麝香類污染物對搖蚊幼蟲毒性有重要貢獻（圖1）。此外，該研究團隊将活體生物測試與細胞生物測試方法與以生物可利用性為基礎的萃取和加标技術相結合，考慮污染物生物可利用性的基礎上，在細胞和個體水平上聯用TIE和EDA技術，同時對複雜環境體系中目标和非目标污染物的毒性貢獻進行研究，有望為沉積物生态風險評價提供技術手段和理論依據。
相關成果近期發表在Environmental Pollution和Environmental Science and Technology等雜志上，本研究受到國家自然科學基金（41273120、41473106）、國家重大科技項目水體污染控制與治理科技重大專項子課題（2017ZX07301-005-002）和廣東省科技計劃（2017A020216002）聯合資助。
圖1 TIE-EDA聯用識别珠江廣州段水體沉積物中關鍵緻毒污染物
代表性論文：
1.Li H.-Z., Yi X.-Y., Cheng F., Tong Y.-J., Mehler W.T., You J. Identifying organic toxicants in sediment using effect-directed analysis: a combination of bioaccessibility-based extraction and high-throughput midge toxicity testing, Environmental Science & Technology, 2019, 53, 996–1003
論文鍊接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.8b05633
2.Li H.-Z., Zhang J., You J. Diagnosis of complex mixture toxicity in sediment: Application of toxicity identification evaluation and effect-directed analysis. Environmental Pollution, 2018, 237, 944–954
論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749117327501?via%3Dihub
3.Qi H.-X., Li H.-Z., Wei Y.-L., Mehler W.T., Zeng E.Y., You J. Effect-directed analysis of toxicants in sediment with combined passive dosing and in vivo toxicity testing. Environmental Science & Technology,2017, 51, 6414–6421
論文鍊接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.7b00540
4.Pei Y.-Y., Li H.-Z., You J. Determining equilibrium partition coefficients between lipid/protein and polydimethylsiloxane for highly hydrophobic organic contaminants using preloaded disks, Science of the Total Environment,2017, 598, 385–392
論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717309579
5.You J., Li H.-Z. Improving the accuracy of effect-directed analysis: The role of bioavailability, Environmental Science: Processes & Impacts,2017, 19, 1484–149
論文鍊接：http://pubs.rsc.org/en/content/ articlehtml/2017/EM/C7EM00377C
