藏在峰区国家公园内的布鲁克海德贝克溪流在起伏的绿色山丘之间蜿蜒流淌。河边长满青苔,湿漉漉的,周围是潺潺流水声,脚下腐烂的树叶气味,以及头顶变成金黄色的秋叶树枝的交织。这地方以其典型的英式美景而闻名,单位将其指定为具有特殊科学意义的生态保护区,意味着这里拥有一些国家最珍贵的野生动物。然而,这条看似原始的溪流中却流淌着一种可能对淡水生物和接触它的人类构成威胁的化学混合物。
最近的检测发现,它的化学污染水平在英国排名第二,仅次于格拉斯哥的一个地点,其药物浓度高于伦敦、贝尔法斯特、利兹和约克的市内河流。发表在八月《环境毒理学和化学》期刊上的新研究揭示,英格兰最受保护的河流——那些流经国家公园的河流——也被药物严重污染。研究结果显示,药物污染现在甚至流入了最看似未受破坏的水道,对生态系统和人类产生了变革性、潜在危险的结果。“我不认为曾有人在国家公园里寻找药物,”
来自约克大学并该论文的主要作者阿利斯特·博克索尔教授说。“我们展示的重大新发现是,你认为无污染的环境其实并非如此。”抗生素与“无声的流行病”抗抑郁药、抗生素、糖尿病治疗药物和消炎药是流经水中的化学物质之一——可能是附近Tideswell村某人冲进厕所的。布鲁克海德贝克溪流中有博克索尔团队检测的54种药物中的28种,但对人类最直接的威胁是抗生素的浓度。
在这条溪流中,抗生素水平高于那些可能促进抗菌素耐药性(AMR)的水平,即细菌对救命药物产生耐药性。“如果孩子们在这里玩耍,或者动物喝了这些水,有可能它们会吸收产生耐药性的细菌,”博克索尔说。抗菌素耐药性被世界卫生组织称为“无声的流行病”。尽管在专业圈子外认知度低,AMR每年导致超过100万人死亡,据联合国环境规划署预计,到2050年,这一数字将上升至每年1000万人。
通常无法找到抗菌素耐药性细菌的来源,许多人将不知道其肠道中存在这种细菌。但有越来越多的证据表明生活在水道和沿海地区的微生物可能正在发展抗菌素耐药性。2018年,埃克塞特大学的Beach Bums研究首次将水体确认为来源。研究发现,与不在水中消耗时间的人相比,冲浪者肠道中携带抗菌素耐药性细菌的可能性是其三倍。
该研究考察了300名常规冲浪者和体板运动员(因他们吞下的水量比海泳者多10倍,因此特别容易感染),发现9%的人携带AMR细菌,而普通人群中这一比例为3%。该大学的Poo-Sticks项目现在正在招募野泳者,以查看他们是否有相同的问题。来自埃克塞特大学医学院的安妮·伦纳德博士是初始研究的主要作者,她表示,关于抗菌素耐药性如何通过自然环境传播的关注正在增加。
“抗菌素耐药性已被全球公认为我们时代最大的健康挑战之一……我们迫切需要更多地了解人类如何暴露于这些细菌以及它们如何在我们的肠道中定殖。”人们不仅会通过吞咽水来面临风险;你也可能通过开放的伤口,或与耳朵或眼睛接触而摄入AMR细菌。牛津大学的特里莎·格林哈夫教授是一名常规野泳者。她全年穿着全身潜水服游泳,因为她容易刮伤并传染。2022年的一次感染影响了她的小腿皮肤。
“我尝试了一些柜子里的抗生素药膏,然后是另一种药膏,然后去看了我的全科医生,他先后开了两种抗生素。所以,总共用了四种抗生素才清除感染,”她说。格林哈夫从未正式接受抗菌素耐药性测试,因为医院外通常不会进行这类测试,但她说:“感染愈合所需时间之长令人吃惊。”药物如何最终进入水道?
污水泄漏经常占据头条新闻——它们可见且气味难闻——但看不见的微量化学物质,包括药物,正对我们的河流生态系统产生同等严重的影响,博克索尔说。人类药物的药物污染通常通过下水系统最终进入水道。当人们服用药物时,并不是所有药物都被身体吸收。30%到90%被排出体外,然后冲进厕所,进入污水处理厂进行处理。在英国和许多其他国家,没有检测药物污染或在处理过程中去除药物的程序。
污水处理厂设计用于处理有机废物,对化学物质的处理效果差得多。博克索尔说:“有些药物会被很好地去除,有些会被部分去除,有些则几乎不会被去除。实际效果取决于药物的可降解性。”我们对药物污染的真实程度知之甚少,而人类并不是唯一的来源。世界上一半以上的抗生素用于农场,对其影响的研究也明显较少,但研究人员表示,密集农业“为抗菌素耐药性扫清了道路”,因为它在土壤和牲畜中使用了如此多的化学物质。
这些污染物渗入更广泛的环境,最终往往进入河流。例如,威斯康星州的一项研究发现,田地上季节性撒施粪肥与河流中抗生素耐药基因的存在有关。博克索尔2019年的先前研究显示,世界上一些河流中的抗生素浓度超过安全水平达300倍,污染最严重的地点在亚洲和非洲。抗生素污染对人类健康构成了最直接的威胁,但还有许多其他药物流入河流和海洋,科学家警告它们对野生动物构成日益严重的威胁,导致行为和解剖上的变化。
在一项研究中,科学家发现欧洲鲈鱼在暴露于水中抑郁药物后失去了对捕食者的恐惧。在另一项研究中,避孕药的污染导致一些鱼类群体中的性别反转。问题的普遍性:博克索尔最近与河流信托基金会合作的研究表明,在英格兰10个国家公园中监测的54个地点中,有52个地点发现了药物。为什么国家公园受到如此严重的污染?虽然药物污染是一个全国性和国际性问题,但在英格兰,国家公园中的河流污染尤为严重。
这是一个反常的结果——也是一个令人担忧的结果,因为这些水道经常被野泳者、划船者和度假者使用。布鲁克海德贝克溪流污染水平如此之高的原因在一英里外的Tideswell村。Tideswell的街道两旁是小窗、吊篮和彩色门的歪斜石房。村子已有1300年的历史——收获小屋、旧羊毛店和修鞋匠小屋等名称回顾了这里曾经繁荣的行业。“排水沟的东西告诉你人口情况,”博克索尔说。
从Tideswell下游收集的样本中的药物包括老年人通常服用的糖尿病和高血压治疗药物,他们通常服用更多药物。这是国家公园样本中包含如此多药物的原因之一——英格兰的平均年龄为39岁,但国家公园中人们的平均年龄至少高10岁。另一个原因是它们是旅游热点地区,夏季周末人口激增。英格兰国家公园大约有32万常住居民,但每年估计有9000万游客。这给废水处理基础设施带来了压力,可能导致药物排放水平增加。
老旧污水处理厂更有可能服务于偏远的乡村社区,效率通常更低。国家公园通常还有“低流量”河流,这意味着有较少的水来稀释来自废水处理厂的污染物。这种因素的结合使偏远而脆弱的地方特别容易受到水道污染的影响。“我们监测和监管化学物质的方式仍然停留在黑暗时代,”博克索尔说,他表示当局应该为一些药物,如抗生素,设定“安全水平”。环境署对此无能为力,因为这些化学物质没有受到监管。
在Tideswell等地需要更密集的监测。他说:“作为一个社会,我们需要更多地思考这些化学物质的去向。”欧洲正在发生变化。瑞士是唯一更新其污水处理设施以过滤这些化学物质的国家,效仿瑞士,欧盟成员国和欧洲议会已批准最终文本,要求服务超过1万人口的污水处理设施在2045年前必须具备微污染物处理设施。制药和化妆品生产商将主要资助这些升级,符合“污染者付费”原则,但英国单位表示没有计划效仿。
我问博克索尔他是否愿意在英格兰国家公园的任何河流中游泳,他迅速摇了摇头。“我不会去游泳在任何英国的河流里,知道那里有什么垃圾在里头,”他说。