抗生素“水循環(huán)”

家庭藥箱里的藥品過期了，隨手沖進馬桶；養(yǎng)殖場的魚生病了，大把撒入帶藥餌料……水并沒有消融一切，危機在悄悄積聚。近日一份學術報告顯示，我國地表水已檢出68種抗生素，且濃度不低。

誰是水中抗生素污染最大元兇？污水處理廠是否有足夠清除能力？最終最迫切的疑問是：它們會否形成一個黑色循環(huán)，進入飲用水之中？

體外旅程

抗生素是PPCPs家族最受關注的成員。P P C P s，中文全稱為“藥品及個人護理用品”，1999年被兩位美國學者命名時，身份就是具有潛在危害的環(huán)境污染物。

從人們開始使用抗生素、消炎藥、化妝品的那天起，對環(huán)境尤其是水的威脅已然存在。2007年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署在評估報告中警告，抗生素已經成為一種新生污染物，必須要重視可能造成的生態(tài)風險。

當PPCPs這個龐大家族在國際大熱時，我國實驗室的零星結論沒有引起足夠重視，但不代表情況更好。

“作為世界上濫用抗生素最嚴重的國家之一，我國藥物產量的70%是抗生素，而在西方國家，抗生素產量只占藥物總量的30%。”警醒公眾關注抗生素污染的，是近日發(fā)表在《科學通報》雜志的一篇綜述論文，名為《中國地表水環(huán)境中藥物和個人護理品的研究進展》。

以往公眾多關注抗生素的藥效和濫用問題，此論文關注的是抗生素在人和動物的“體外旅程”，這曾被長期忽略。

按科學界主流觀點，抗生素并不能被人體和動物完全吸收，一部分未代謝或未溶解的藥物成分，會通過糞便和尿液等排泄物，匯入城市生活污水處理系統(tǒng)中。

2009年中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所研究人員在《生態(tài)學》雜志上提醒，還有大量的家庭藥品直接通過廁所或垃圾站丟棄，一些秘密的藥物生產廠家，將藥物副產物直接排入城市排污管道；非正規(guī)的實驗室里，原料及麻黃堿等中間品被直接倒入廁所，臨床實驗中使用的藥物也被直接釋放到環(huán)境中。

這樣的簡單處理讓抗生素輕易從人們眼前消失，卻越來越頻繁地出現(xiàn)在水環(huán)境研究者的視野里。在PPCPs大家族中，已有約158種成員在我國河流及湖泊等天然水環(huán)境中被捕捉到蹤跡，被報道次數最多的20種中，抗生素占據了前10名。

我國地表水環(huán)境中抗生素的總體濃度水平與檢出頻率均較高。以被報道次數最多的磺胺甲噁唑為例，在珠江流域的檢出率高達100%，最高濃度為157ng/L，遼河和海河流域更是高達173ng/L和221ng/L。而在西班牙的埃布羅河則未檢出，英國5個河口區(qū)的調查濃度均小于20ng/L。

誰是污染主力？

上述地表水研究的綜述論文顯示，水環(huán)境中抗生素的主要來源包括：生活污水、醫(yī)企或工業(yè)廢水的排放；農業(yè)、畜牧養(yǎng)殖業(yè)及水產養(yǎng)殖業(yè)的直接排放或土壤滲濾，含抗生素固體廢棄物在垃圾填埋場的滲濾液等。

在我國，哪個渠道“貢獻最大”仍然存在爭議。

最受詬病的是畜牧和水產養(yǎng)殖廢水。綜述論文中列舉珠江流域各段的多次檢測試圖證明，畜牧養(yǎng)殖的廢水排放是地表水中抗生素的主要排放源。

這個判斷是根據我國農牧漁龐大的抗生素用量作出。2011年，廣東省農業(yè)科學院土壤肥料研究所人員考察廣州市內數所養(yǎng)殖場，結果發(fā)現(xiàn)“目標抗生素在大部分養(yǎng)殖場畜禽廢物中均有檢出，表明養(yǎng)殖場大量使用抗生素”。

葉雪平是全國水產技術推廣總站國標漁藥安全使用批導專家組成員、浙江淡水水產研究所高級工程師，他經常給養(yǎng)殖戶培訓合理用藥。據他的觀察，農業(yè)部雖然明確規(guī)定了魚藥劑量，但文件表述的是“推薦劑量”，而現(xiàn)實中養(yǎng)殖戶們用抗生素等藥物給魚治病，為了加速治愈有時會用量超標。

雖然專家連年呼吁水產養(yǎng)殖業(yè)告別“抗生素時代”，但葉雪平表示，仍處于技術滯后狀態(tài)的水產養(yǎng)殖者缺乏“防病”理念，疫苗的市場推廣之路并不順暢，所以我國水產業(yè)目前依然依賴藥物治療，抗生素超標隱患仍然存在。

上海海洋大學水產與生命學院教授楊先樂則為水產養(yǎng)殖業(yè)喊冤。“養(yǎng)殖業(yè)抗生素數量最多一二十種，常規(guī)用量比較大的，加起來不到10種。抗生素主要通過餌料投喂，大多數進入魚體后經過代謝變成其他物質再排出體外，沒有被攝入而排入水體的不會超過10%。”

楊先樂以他和同行的實驗經歷指出，即使抗生素排入水中，最多“一二十天”就能夠自然衰減，半衰期不如某些重金屬長。

相悖的結論在抗生素污染研究中多有出現(xiàn)，同時也有科學研究發(fā)現(xiàn)，抗生素等污染物進入水環(huán)境后，會被底泥和水體懸浮顆粒吸附，或者被微生物體儲存，形成水體PPC Ps儲存補給庫，在適宜的環(huán)境條件下就會釋放到水中，產生毒性從而污染環(huán)境。

誰是抗生素污染“主力”塵埃難定，而人們更關心的話題是，抗生素在地表水中的旅程是否能截停？

回到體內？

隨著水體的流動，抗生素難以抵御地進入了飲用水源—在研究開展較早、投入較多的美國等國家，這種擔憂已經變成了現(xiàn)實。

2002年，包括美國在內的12個國家在飲用水樣品中僅僅檢測到了非常微量的幾種藥品。然而到了2008年，美國24個主要大城市的生活飲用水中就被查出含有多種藥物成分，包括抗生素、抗痙攣類藥物、鎮(zhèn)靜劑以及性激素等。

最近幾年我國水環(huán)境中抗生素污染調查逐步展開，北京地區(qū)、珠江三角洲水系、廈門附近海域、黃河東流地區(qū)、貴陽地區(qū)的湖泊水庫、江蘇地表水、珠江廣州河段等水體都檢測出抗生素。

同一種藥物在不同河流中的濃度存在較大差異，上海理工大學環(huán)境與建筑學院副教授周海東認為，這可能與不同地區(qū)的抗生素使用量有關。

“目前沒有很明確的實驗數據可以證明，藥物在地表水中的存在會對人體有直接的影響。”周海東認為，但可能有間接或長期的影響，對生態(tài)環(huán)境造成潛在風險。

早在2010年全國政協(xié)會議上，農工黨中央向政協(xié)提交過一份名為《關于對PPCPs類新型水體污染物加強監(jiān)管的建議》的書面發(fā)言。當時報道顯示，農工黨中央的專家調查分析了23種常用抗生素在上海市飲用水源水中的污染特征，認為上海飲用水源水存在抗生素污染，含量最高在100ng/L水平。氯霉素類、磺胺類和四環(huán)素類檢出頻率較高。嘉定地區(qū)和黃浦江上游抗生素污染相對嚴重，四環(huán)素類含量較高，這被認為與當地養(yǎng)殖業(yè)集中有關。

而2011年一位南開大學的博士對天津市市內各類水源進行檢測后發(fā)現(xiàn)：在其他水體均不同程度檢測出抗生素，但在飲用水水源地水樣及自來水水樣中均未檢出目標抗生素。

上海理工大學環(huán)境與建筑學院副教授周海東介紹，國內的調查和研究仍集中在地表水中，對飲用水的研究較少，不過這并不代表飲用水就是百分之百安全的。

荷蘭的《整體環(huán)境科學》雜志2004年刊文認為，人們長期飲用受藥物污染的水，相當于長期接觸這些藥物，會使消化道出現(xiàn)菌群失調，導致致病菌大量繁殖或體外病原菌的侵入，從而引起胃腸道的感染，同時還會導致人體內耐藥菌增加，而且很多細菌已經由單一耐藥發(fā)展到多重耐藥。此外，被藥物污染的土壤與食物，也會最終間接危害人類。

能清除嗎？

想去除已經存在于地表水中的抗生素，卻并非易事。

2006年美國一污水處理廠對進出水中的18種PPCPs進行了24小時的連續(xù)檢測，結果表明，其中有10種PPCPs經過污水處理廠的各階段處理工藝后，仍未得到有效的去除。

我國對于消除抗生素污染同樣沒有高明的方法。污水處理系統(tǒng)中的微生物群落擔負著消除PPCPs的重任，但它們在與PPCPs的混戰(zhàn)中，明顯心有余而力不足。

PPCPs殘留濃度在污水中屬于微量等級，濃度之低限制了微生物群落的發(fā)揮。并且，不斷有新的PPCPs品種前赴后繼，加入混戰(zhàn)，這讓微生物群落應接不暇。

南開大學環(huán)境科學與工程學院院長周啟星撰文指出，其中一些成分甚至是污水處理系統(tǒng)中微生物群落從未接觸過的類型。周海東說：“而且污水處理廠一般是沉淀、過濾，去除有機物及一些營養(yǎng)物質，很少有生物處理。”

盡管微生物群落已經暴露在PPC Ps環(huán)境中很多年，大多數藥物仍較難被微生物降解。周啟星的論文中寫道：“最壞的情況則是PPC Ps在出水中的濃度與進水中的濃度沒有變化，甚至比進水中的濃度還要高。”

“最好的防治方法是源頭控制，”同濟大學環(huán)境科學院與工程學院教授、副院長尹大強介紹，國家指標上并沒有對PPCPs的源頭控制這一項，“因為它是個新事物，目前還沒控制到那個程度。”

“國外在環(huán)境介質里面的PPCPs濃度也沒有標準和常規(guī)檢測，但對PPCPs污染物優(yōu)先控制。”從2006年開始關注國內PPC Ps的環(huán)境污染問題的周海東表示。

2010年農工黨中央在全國政協(xié)會議上呼吁，重新修訂有關環(huán)保法規(guī)，將PPCPs這一新型有害物質的污染管理納入其中。九三學社上海委員會也在今年上海兩會上建議，爭取在上海率先開展抗生素等指標的檢測研究。

源頭監(jiān)管不到位，企業(yè)“渾水摸魚”式排污，污水處理廠的技術和理念相對滯后，只有少部分科研人員關注……諸多漏洞之下的PPCPs生態(tài)風險，如今更多仍只是實驗室里的故事。