近日，中国竞彩网资源环境学院李永涛教授和杨行健副教授团队经过调查发现，全国约99.3%的农区土壤样本中检出类固醇激素。团队针对类固醇激素极强的内分泌干扰效应和迁移能力，系统调查了我国农田土壤类固醇激素大尺度时空分布规律、吸附解吸机制和迁移-转化机制。成果在环境科学与生态学、土壤学等领域知名期刊Journal of Hazardous Materials（中科院一区，IF2021=14.224）、Geoderma（中科院一区，IF2021=7.422）、Science of the Total Environment（中科院二区，IF2021=10.754）、Ecotoxicology and Environmental Safety（中科院二区，IF2021=7.129）和Journal of Environmental Sciences（中科院二区，IF2021=6.796）等发表5篇论文。
在国际知名期刊Science of the Total Environment上发表的论文“Occurrence and distribution of natural and synthetic progestins, androgens, and estrogens in soils from agricultural production areas in China”（https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141766）表明，全国约99.3%的农区土壤中（n = 430）检出类固醇激素，平均浓度为4.72 ± 4.07 ng/g，雄激素含量占比最高（30.9 %-88.2%）。各省市家禽出栏量、生猪出栏量以及土壤有机质与类固醇激素的平均浓度显著正相关，说明这些因素是造成农田类固醇激素累积的重要原因。除传统的雌激素外，孕激素和雄激素也具有较高生态风险，需持续关注。
近年来，该团队系统研究了10余种合成孕激素在农田土壤中的吸附-解吸过程，揭示了以疏水性分配、氢键作用和π-π作用为主导的吸附机制，并预测了不同降雨场景下孕激素的解吸过程。相关论文“Sorption, desorption, and transformation of synthetic progestins in soil and sediment systems（https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.114141）”和“Sorption and desorption of seven steroidal synthetic progestins in five agricultural soil-water systems（https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.110586）”分别在国际知名期刊Geoderma和Ecotoxicology and Environmental Safety”上发表。
图1 孕激素吸附方程预测降雨条件下的迁移过程
该团队研究了合成孕激素在土壤多孔介质中的迁移和生物/非生物转化过程，揭示了同步转化对孕激素迁移能力和环境风险的影响机制。相关论文“Sorption, transport, and transformation of natural and synthetic progestins in soil-water systems（https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121482）”和“Abiotic transformation of synthetic progestins in representative soil mineral suspensions（https://doi.org/10.1016/j.jes.2022.06.007）”在国际知名期刊Journal of Hazardous Materials和Journal of Environmental Sciences上发表。
图2 合成孕激素在土壤中的同步迁移-转化示意图
上述论文第一/共同第一作者为资源环境学院2017级硕士生林航（2篇）、2018级硕士生戴雄（1篇）、2018级博士后何新星（1篇），李永涛教授和杨行健副教授为论文的通讯作者或第一作者。研究得到了国家自然科学基金项目（41877063, 41701345, U1901601）、国家重点研发计划（2019YFC1804400, 2016YFD0800201）等的资助。
文图/资源环境学院 杨行健