廢水處理廠不僅難以去除藥物,而且似乎一些藥物在處理後實際上會增加。
當研究人員在密爾沃基地區的汙水處理廠測試處理前後的廢水時,他們發現兩種藥物——抗癲癇藥卡馬西平和抗生素氧氟沙星——的處理後濃度高於處理前的濃度。這項研究表明,淨化我們水體的微生物也可能將一些藥物重新組合起來。
在處理過程中,卡馬西平和氧氟沙星的平均濃度分別增加了 80% 和 120%。這些藥物及其代謝物(作為降解和消除化合物的自然生化過程的一部分而形成)透過人們服用和排洩進入廢水。沖洗藥物也是造成部分濃度的原因。
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“微生物似乎正在用過去曾是藥物的東西製造藥物,”主要作者本傑明·布萊爾說,他作為威斯康星大學密爾沃基分校的博士生領導了這項工作。布萊爾現在是科羅拉多大學丹佛分校的博士後研究員。
布萊爾和同事在威斯康星州橡樹溪的南岸水回收廠發現了他們正在尋找的 57 種藥物中的 48 種,該工廠為大密爾沃基地區提供服務。
研究人員找到了這種現象發生的一個線索:微生物。
在去除進入廢水的固體後,處理廠使用微生物(微小的單細胞生物)來分解汙水中的有機物。
布萊爾最好的猜測是,人們服用藥物後,他們的身體將其分解成不同的代謝物並將其排出,然後微生物將這些藥物的不同部分重新組合在一起。
“這是一個令人著迷的想法,”布萊爾說。
環境工程公司 Carollo Engineers 的首席技術專家 Tanja Rauch-Williams 表示,這是一項強有力的研究,但她警告說,這並不意味著廢水處理廠充當製藥廠。
她說:“我們[廢水處理廠研究人員]研究了大量的藥物,但並不是所有處理廠都會產生更高的化合物濃度,這不是一種趨勢。”“這是非常特殊的化合物。”
她說,原則上,這種將代謝物重新組合成藥物的現象也可能在廢水排放後的環境中發生。
這並非研究人員第一次注意到這種趨勢。加拿大研究人員發現,在安大略省彼得伯勒的一家工廠進行處理後,卡馬西平的初始藥物負荷增加了一倍以上。
“當其他人發現這種情況時,人們認為這是由於取樣誤差等原因造成的,”布萊爾說。“但我們發現隨著時間的推移,出現了明顯的上升趨勢。”
目前尚不清楚為什麼只有某些藥物在處理後會增加。布萊爾和同事在他們的廢水樣品中發現的 48 種藥物中,只有兩種藥物出現了這種趨勢。
“我們需要尋找這些化合物的結構或代謝共性。然後我們就可以預測某些化合物是否會在[處理後]增加,”Rauch-Willlaims 說。
她說,即使濃度有所增加,這些藥物的含量也遠低於對飲用該水的人類產生影響的水平。但廢水中普遍存在的藥物對魚類和其他水生生物來說是一個擔憂。
根據2011 年的一項研究,用作抗癲癇藥物的卡馬西平會影響常見鯉魚的鰓、肝臟和肌肉中的酶。這種酶的變化表明組織損傷和細胞受損。該藥物還與斑馬魚的內分泌紊亂和生殖問題有關。
Rauch-Williams 表示,廢水處理行業在去除藥物方面越來越高效。“諸如高階氧化、紫外線消毒結合過氧化物、不同的膜工藝……這些都可以去除大部分這些化合物,”她說。
布萊爾說,許多更有效的處理方法的缺點是成本高昂。而且由於美國沒有關於水中藥物的法規,因此工廠沒有迫切需要升級的理由,他補充說。
美國環境保護署透過制定汙染物候選清單並定期釋出監管決定來評估飲用水中可能存在的物質。
美國環保署最新的飲用水汙染物候選清單——尚未受到監管但可能使水不安全的汙染物——包括幾種作用於激素的藥物。
本文最初發表於環境健康新聞,該新聞來源由非營利媒體公司環境健康科學出版。