近些年来,愈演愈烈的新型污染物以及它所带来的饮用水污染问题引发人关注。除了传统的农药等有机物之外,以新产生的化工产物和生活类药物残留等为代表,新型有机污染物正大量进入水体,甚至水源。据了解,尽管这些污染物在水环境中的含量极低,但即使低浓度暴露也会给水生生物带来遗传和发育毒性,如抗生素导致的微生物抗性基因污染,就可能制造出耐药性、抗药性极强的“超级细菌”。这些污染物已逐步被联合国及一些国家列入相关研究计划,其中一些已被列为英美及欧盟的环境质量标准。
皮肤外用类药物可直接污染水质
现代人生活节奏加快,精神压力变大,早上冲个澡,或者晚上泡个精油浴应该是种享受。不过最近研究发现,皮肤用药残留的活性药物成分可以通过游泳、淋浴、洗衣服污染环境。
2014年3月24日在美国化学会第239次全国会议上,科学家们通过论文报告指出,首次发现控制活性药物成分(APIs)对环境污染的途径,活性药物成分APIs也是目前越来越令人担忧的污染源。
论文的合作作者,医学和哲学博士Ilene Ruhoy说,浴室是APIs进入环境的入口。在药剂里起药效的是活性成分,除此之外还有外壳(如胶囊)把药剂包装在一起,以及稳定剂和其他非活性成分。不过,据科学家和污染防治官员研究评估,厕所是主要的污染源,这是由于APIs被从尿液和粪便中排出,然后冲到下水道和污水处理厂,而APIs则可能在污水消毒处理过程中被放过,最后流入湖泊、河流和海洋中。还有一些是在人们把未使用的药品冲进厕所时最终进入到环境。科学家在水路中发现避孕药、抗抑郁药和其他药品中活性成分的痕迹,其中有一部分进入了我们的水源,尽管只是非常微小的剂量。
Ruhoy博士说,我们早就假设药品中的活性成分进入环境主要途径是通过排泄物。APIs通过游泳、淋浴、洗衣服污染环境。这意味着那些污染物从皮肤而来,包括使用的乳霜、洗液、软膏、啫喱以及皮肤贴膏等。
Ruhoy通过对上百名科学家对药物新陈代谢的研究进行综合评估,证实了皮肤用药或者是通过汗腺代谢产生的APIs,这两种最后都会被从身体上洗掉,包括类固醇(如可的松和睾丸激素)、治痤疮药、抗菌药、麻醉药以及其他物质。之前其他未经确认的APIs污染环境的路线还包括流汗(许多APIs是通过流汗来代谢的)和洗衣(主要是接触到皮肤药物残留和汗水的衣物)。
Ruhoy解释说,相比通过排泄途径,这些皮肤代谢的APIs进入环境的形式可能会存在更大的潜在威胁。一些药品被洗掉或排出时还会维持原样,作为母体化合物进入环境,这些APIs比从体内排泄出的更厉害,因为那些大多在肝脏和肾脏中已经被代谢或者被破坏过。“从游泳和淋浴出来的皮肤残留的APIs,未经代谢或受损,以完整的有效形态就被释放出来。”Ruhoy说,“因此,它们作为环境中药物残渣污染源的威胁在增加。”
消费者怎么能减少皮肤接触药品的这种对环境的潜在威胁呢,就是遵守用药指导,只使用推荐剂量,而不是想着”如果用一点会好,那么用更多会更好”。医生通过开最小剂量和较短疗程的药品可以在这方面作出一些帮助。科学家还将继续研究,开发出拥有更好代谢机制的皮肤用药,比如让APIs被吸收得更快更完全。
Ruhoy呼吁,我们需要对药品使用给予更多的警惕,找出APIs进入环境的主要途径是减少它们对环境污染的重要步骤。
水域药物污染日趋扩大
加拿大安大略省西南部河流近期被验出含有三种药物成分,分别是糖尿病药物Metformin、治胃酸药物Ranitidine和利尿剂Hydrochlorothiazide。虽然验出的成分都非常微量,但这是首次在北美洲水域发现这些药物成分,现在加拿大卫生单位开始逐步找出河水与湖水当中药物成分的源头。药物管理与水资源议题再度受到瞩目。
同样的问题在美国也备受关注。去年,相关研究团队调查五大湖的药物污染程度,声称已经达到环境堪忧的层级,他们追踪的化学物质包括解热镇痛剂Acetaminophen、可待因、抗生素、贺尔蒙、类固醇、抗癫痫药等等,以及其他数十种化学物质。另外一组研究团队在明尼苏达24条河流中发现大量的神经药物,包括抗忧郁症、抗癫痫以及控制情绪的药物成分。美国24个大城市的饮用水中富含多种药物成分,如性激素、镇痛解热药、抗生素和镇静剂等。美国至少有4100万人在日常生活中饮用这种存在安全隐患的水。尽管目前还未发现有人因饮用这些水而患病,但研究发现,水中的药物残留会伤害鱼类、青蛙和其他水生物。
而在法国等欧洲国家,农药残余的污染则更严重。法国93%的河水受农药污染,尤其是巴黎盆地、法国西南和北部的主要农耕区及葡萄园水域污染最严重。其中35%的水被鉴定为“不适合人类使用”。
报道指出,药品污染议题有可能是因为新科技检测方式更精密的关系,以及人们对药品的消耗量愈来愈大,这些药品成分从人们的身体排出,经过污水下水道流到河川污染水域。
水域受污染首先对鱼类造成冲击。过去十年,科学家已经证明受药物污染的河水会产生“变性鱼”,雄性鱼也可以产卵。但科学家不确定是否会影响人类健康,他们都认为一次喝几吨的水,才会对生理造成威胁。
但问题是这些药物全部综合在一起,没有人知道这杯药物混合出来的就算含量很低,但如果人喝了一辈子到最后会存在什么风险。专家表示,目前为止大家担心的都是喝了这样的水会不会造成癌症,他们认为至少充满综合化学物质的水含有生殖毒性,且造成荷尔蒙改变,破坏免疫系统。
但是,即便如此,我们对于长期暴露在低含量污染中,以及混合性药物造成的风险,都没有投入应有的关注。现在已经有少数研究者投入研究,包括研究避孕药产生的环境雌激素与前列腺癌的关系,也有人投入环境雌激素或类固醇与肥胖的关系。
人们的公共参与总是比等待政府主动采取移动更为有效,加拿大人对于饮用水中含有药物成分已感到忧心。目前加拿大大部份的污水处理厂都没有过滤药物成分的机制,至今也没有针对药物成分设立的国家饮用水标准,但目前加拿大环境部门正在研拟的国家水资源指标,已将抗癫痫广泛药物Carbamazepine 纳入规范,对药物污染水域的环境议题作出回应。
药物污染危及野生动物生存环境
前文提到,通过人类排泄物进入到环境中的药物,不仅会造成水质污染,也可能是造成全球野生动物生存危机的原因之一。这一观点来自英国《卫报》的报道。而且,科学家们已经发出警告:这些在低浓度下具有生物活动的药物在全球范围内正被广泛使用,但关于它们对自然界的负面影响却容易被忽视。
据报道,在过去40年中,地球上有一半的野生动物已经灭绝。而在药物残留最常见的淡水环境,鱼类和两栖动物的灭绝率高达75%。不仅如此,在英国,不乏野生动物被药物污染伤害的例子。比如雄鱼因避孕药中的合成激素而雌性化;由于牛群被滥用消炎药,导致以它们尸体为食的印度秃鹰几乎完全绝迹;最近还有人在被废水污染的市区池塘中发现了雌雄同体的青蛙,等等。
加拿大新不伦瑞克大学的卡伦基德团队研究证实,避孕药中使用的合成雌激素不仅造成安大略省湖泊中常见的研究实验鱼类黑头呆鱼灭绝,也严重扰乱了整个生态系统。由于小鱼和其他猎物的损失,生活在这里的顶级捕食者鳟鱼的数量削减了23%至42%,而昆虫因少了鱼类的捕食,数量则有所增加。
全球物种中,两栖动物的生物多样性损失最为严重。瑞典乌普萨拉大学也有研究报告指出,自然水域中有许多激素活性药物,严重影响了两栖动物的繁殖。
“全球使用的药物多达数千种,它们可能对野生动物和生态系统产生强烈影响。”英国约克大学的凯瑟琳·阿诺德认为,有必要就药物残留带来的环境风险进行更好的科学评估。
德国联邦环境局相关研究则指出了对环境危害最大的一些药物:人类医药产品中,激素、抗生素、止痛药、抗抑郁药和抗癌药物存在较大的环境风险。不仅如此,兽药中,激素、抗生素和驱虫剂的危害也十分突出。
药物污染已经越来越成为环境污染的一个危险信号,却依旧是一个重要的认识空白。报道从多个研究报告中总结了这一观点,希望各国更加重视,采取切实措施,以减少药物对环境尤其是水环境的污染。
药物在人体健康和畜牧业生产中起到了积极的作用,但是未被完全吸收和利用的药物或其代谢物将通过尿液、粪便排泄等途径进入水体,而污水处理厂现有处理技术对其不能有效去除。虽然药物在水体中的半衰期较短,但是其大量、频繁的使用会形成”假性持续性”污染,对水环境的生态安全及人体健康构成威胁。尽管这些药物残留的含量极低,不对人体造成显性危险,但在当今世界饮用水问题和水生态环境如此恶劣的前提下,我们仍然应对此给予更多更周全的考虑。