细菌可能在污水中重塑药物

净化水体的微生物也可能将一些药物重新组合起来

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废水处理厂不仅难以去除药物,而且似乎一些药物在处理后实际上会增加。

当研究人员在密尔沃基地区的污水处理厂测试处理前后的废水时,他们发现两种药物——抗癫痫药卡马西平和抗生素氧氟沙星——的处理后浓度高于处理前的浓度。这项研究表明,净化我们水体的微生物也可能将一些药物重新组合起来。

在处理过程中,卡马西平和氧氟沙星的平均浓度分别增加了 80% 和 120%。这些药物及其代谢物(作为降解和消除化合物的自然生化过程的一部分而形成)通过人们服用和排泄进入废水。冲洗药物也是造成部分浓度的原因。


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“微生物似乎正在用过去曾是药物的东西制造药物,”主要作者本杰明·布莱尔说,他作为威斯康星大学密尔沃基分校的博士生领导了这项工作。布莱尔现在是科罗拉多大学丹佛分校的博士后研究员。

布莱尔和同事在威斯康星州橡树溪的南岸水回收厂发现了他们正在寻找的 57 种药物中的 48 种,该工厂为大密尔沃基地区提供服务。

研究人员找到了这种现象发生的一个线索:微生物。

在去除进入废水的固体后,处理厂使用微生物(微小的单细胞生物)来分解污水中的有机物。

布莱尔最好的猜测是,人们服用药物后,他们的身体将其分解成不同的代谢物并将其排出,然后微生物将这些药物的不同部分重新组合在一起。

“这是一个令人着迷的想法,”布莱尔说。

环境工程公司 Carollo Engineers 的首席技术专家 Tanja Rauch-Williams 表示,这是一项强有力的研究,但她警告说,这并不意味着废水处理厂充当制药厂。

她说:“我们[废水处理厂研究人员]研究了大量的药物,但并不是所有处理厂都会产生更高的化合物浓度,这不是一种趋势。”“这是非常特殊的化合物。”

她说,原则上,这种将代谢物重新组合成药物的现象也可能在废水排放后的环境中发生。

这并非研究人员第一次注意到这种趋势。加拿大研究人员发现,在安大略省彼得伯勒的一家工厂进行处理后,卡马西平的初始药物负荷增加了一倍以上。

“当其他人发现这种情况时,人们认为这是由于采样误差等原因造成的,”布莱尔说。“但我们发现随着时间的推移,出现了明显的上升趋势。”

目前尚不清楚为什么只有某些药物在处理后会增加。布莱尔和同事在他们的废水样品中发现的 48 种药物中,只有两种药物出现了这种趋势。

“我们需要寻找这些化合物的结构或代谢共性。然后我们就可以预测某些化合物是否会在[处理后]增加,”Rauch-Willlaims 说。

她说,即使浓度有所增加,这些药物的含量也远低于对饮用该水的人类产生影响的水平。但废水中普遍存在的药物对鱼类和其他水生生物来说是一个担忧。

根据2011 年的一项研究,用作抗癫痫药物的卡马西平会影响常见鲤鱼的鳃、肝脏和肌肉中的酶。这种酶的变化表明组织损伤和细胞受损。该药物还与斑马鱼的内分泌紊乱和生殖问题有关

Rauch-Williams 表示,废水处理行业在去除药物方面越来越高效。“诸如高级氧化、紫外线消毒结合过氧化物、不同的膜工艺……这些都可以去除大部分这些化合物,”她说。

布莱尔说,许多更有效的处理方法的缺点是成本高昂。而且由于美国没有关于水中药物的法规,因此工厂没有迫切需要升级的理由,他补充说。

美国环境保护署通过制定污染物候选清单并定期发布监管决定来评估饮用水中可能存在的物质。

美国环保署最新的饮用水污染物候选清单——尚未受到监管但可能使水不安全的污染物——包括几种作用于激素的药物。

本文最初发表于环境健康新闻,该新闻来源由非营利媒体公司环境健康科学出版。

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