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吃百忧解的幸福鱼

为什么我们不能让我们的水供应免于毒品。

Jeffrey Hawkins作家喜欢说,进入明尼苏达州北部的密西西比河河口的平均水滴将...由Adam Piore

Jeffrey Hawkins的作者喜欢说,进入明尼苏达州北部密西西比河源头的平均水滴在到达墨西哥湾之前将被使用11次。这一滴水可能会灌溉作物,流经废水处理厂,从住宅水龙头流出,流经消化系统,进入马桶,进入下水道,然后再重复一遍。不管它在2300英里的南部旅程中的命运如何,这些水将与各种化学物质、人类代谢物和非天然化合物混合在一起。作者可以证明这一点。20世纪90年代初,当他乘坐一艘政府研究船沿着大河漂流时,他检测到了从重金属到杀虫剂到咖啡因的各种污染物。

但科罗拉多州的水,作家目前的就业基地,应该是一个完全不同的问题。九月底的一个早晨,我和作家正驾车沿着博尔德的郊区行驶。道路两旁是白杨树和柳树,风景如画;羊群在阳光斑驳的田野里懒洋洋地吃草。这位经验丰富的环境工程师指着耸立在我们头顶的山丘上的崎岖、白雪皑皑的山峰,那里是原始水源,流入博尔德水库(Boulder Reservoir)。博尔德水库是该镇的主要饮用水来源,最终是主要支流博尔德溪(Boulder Creek)。

我们正在前往镇中心的途中,在美国地质调查(USGS)的文章中,希望向我展示Colorado大学博尔德附近的最受欢迎的当地亨德。这是博尔德溪的武器斑点,家庭游泳,狗嬉戏和孩子们在夏天去管道。在博尔德的中央污水设施上游,晶莹剔透的水主要由阿拉帕霍冰川的径流和像这样的溪流的径流,从岩石中迁移到山上的水道。

所以当我们停下车,走出车时,当Writer告诉我水里有什么东西时,我有点吃惊。最近,他发现了一种名为拉莫三嗪的药物的显著痕迹,这是一种治疗癫痫和躁狂抑郁症的化合物。他推测,这些代谢物来自水库上游一个处理过的废水来源,这个废水来源位于一个名叫尼德兰的小山村,人口只有1445人。

“即使在这条原始的溪流中,也没有人能逃离它,”作者说。“我们看到的是我们的社会是多么的药物化。这些化合物非常持久,在你寻找它们的任何地方都会出现。”

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我们不必绝望

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近年来,美国各地的分水岭研究发现了令人瞠目的抗抑郁药物水平,但他比妥(一种巴比妥酸盐),磺胺甲氧唑(一种抗菌药物),卡马西平(一种常用于治疗双相情感障碍的抗癫痫药物),以及咖啡因、香烟、类固醇和脂质调节剂的代谢物。根据美国地质勘探局的数据,在美国80%的河流中都能发现药物的痕迹。

尽管有这些不祥的发现,但所有这些代谢物对人类健康的影响尚不完全清楚。美国政府问责局(U.S. Government Accountability Office) 2011年的一份报告“证实了全美饮用水中存在药物”,但补充说,“接触这些药物对人体健康的影响在很大程度上尚不清楚。”

T国家供水中的药物痕迹引起了环境科学中很少讨论的一个问题的尖锐焦点,但在未来必将成为突出的问题:日益过时的污水处理厂。

多年来,废水处理是一个相对简单的命题。在过去,生物学家认为大多数污染与固体或细菌和病原体有关。因此,大多数污水处理厂通常通过重力或其他物理手段去除垃圾,将固体从液体中分离出来,然后对残留的液体进行消毒,然后将其释放回流域。许多工厂将水暴露在氯气中,氯气是一种廉价的、高度活性的元素,它能迅速氧化并杀死携带霍乱、肺炎或斑疹伤寒等疾病的微生物和细菌。

然而,现在,随着检测水中微量元素的能力的提高,以及高度用药的城市人口的激增,生物学家发现了许多值得担忧的事情。(2005年至2008年的一项调查显示,12岁以上的美国人中有十分之一在服用抗抑郁药,比1988年至1994年的调查增加了400%。)

美国的水道是一种药剂汤,这种汤每天都越来越难以识别和过滤。

一种担忧是“营养物污染”,这是一种由污水厂和农业径流排放过多的氮和磷到环境中造成的现象。磷是大多数合成洗碗和洗手液、洗衣剂和消毒剂中的常见成分,而氮是人类和牲畜代谢副产品的关键成分。水生植物对营养丰富的废水的反应就像服用了类固醇的举重运动员一样,盛开成巨大的吸氧池,挡住了阳光。今天,藻华正威胁着许多标志性的水域,包括墨西哥湾和切萨皮克湾。

更引人注目的是雌雄同体的鱼。在过去的十年中,大量的研究表明,“内分泌干扰物”或激素代谢物,如避孕药、三苯氧胺和类固醇,正在制造阴阳鱼。在世界各地进行的研究中,通常情况下,污水厂下游的雄性鱼的睾丸中似乎会生长出卵巢组织,而雌性鱼的卵巢中则会产生精子巢,而不是卵子。这些化学物质还会影响子宫内的性别分化,使雄鱼与雌鱼的平衡发生戏剧性的倾斜。在博尔德市污水处理厂下游进行的一项研究中,研究人员发现雄性和雌性鱼的比例为10比90。

生物学家震惊地发现,像百忧解这样让人感觉良好的药物正在使小鱼对喜欢吃它们的大鱼的危险漠不关心。毕竟,如果你是一个神经质的纽约人,面对学前学费支付、愤怒的出租车司机和苛刻的老板的压力,享受百忧解是生活质量的福音。但在无情的自然竞技场上,犹豫可能意味着你是别人的午餐,这可能是致命的。明尼苏达州圣克劳德州立大学毒理学教授海科·舍恩福斯(Heiko Schoenfuss)说:“如果你想将其与人类进行比较,那就像是一个受伤的司机迟迟不能接受威胁并对其作出反应一样。”他让肥头小鱼幼体接触不同剂量的百忧解。

渥太华大学(University of Ottawa)生物学家万斯·特鲁多(Vance Trudeau)在他的实验室里发现了暴露在百忧解(Prozac)微量物质下的金鱼存在“性副作用”的证据,他说,“百忧解只是冰山一角。”他补充说,美国的水道正在成为一种“药用汤”,他和作家以及其他生物学家说,这种汤每天都变得越来越难以识别和过滤。特鲁多说:“大多数污水处理厂在建造时并没有考虑到去除药物,因为这不是人们考虑的事情。”“升级非常昂贵。所以我们摄入的几乎所有东西最后都进入了水中。”


任何药物都被明确设计成在人体中缓慢分解。但这也有缺点。缓释药物的有效成分通常被捆绑在不溶性化合物的基质中,这些化合物在释放之前就被排出。

在科罗拉多州,原始污水需要大约两个小时的时间才能从中央巨石碗到北七五街污水处理设施的卫生间碗到镇的郊区。庞大的植物坐落在滚动的绿色牧场上,沿着太阳能电池板的行,从博尔德溪的汹涌的水域的河岸向上了一半的足球场。

在清澈的早晨,我跟随Leigh Rickert,一个热情的灰色毛发的维修经理到化合物边缘的一个混凝土建筑物。Rickert通知我,我们已经进入了预计这一天的1300万加仑的原始污水的门户。在一周的摇滚节的末端,Stench已经比一排Porta Potties更糟糕。

从两种大型进气管的冒泡混乱泛滥的深度从冒泡混乱的深度升起,这是两个超大金属格的运动。炉排是粗制分选过程中的第一步,使垃圾窒息,巧克力棕色入射水转化为处理过的流出,如山地弹簧清晰。

我们走过一排令人印象深刻的被格栅包围的岩屑,走到外面,进入了一个巨大盆地的综合体。我们走过一个巨大的金属t台,俯视着三组巨大的、带咸味的、冒泡的、发臭的水缸,这些水缸被称为“曝气池”。瑞克特解释说,水池里充满了数十亿微生物,它们最爱吃人类排泄物中的氮和碳化合物。

“这被称为浮动混合器,”里克特指着一个超大的旋转金属圆盘的顶部说,它从淤泥中伸出来,像一座冰山。“基本上,它让食物进入昆虫。虫子吃了屎就死了,当它们死的时候,它们的身体比它们吃的东西更稳定。”

我们走过一个巨大的金属t型台,俯视着三组巨大的、带咸味的、冒泡的、发臭的大桶。

五年前,博尔德成为越来越多安装“活性污泥”工艺的城镇之一,这是一项前沿技术,耗资2850万美元,它将富含氮的人类排泄物转化为微生物,并将原本会从径流中流失的物质转化为生物固体,这些生物固体可以被运走,用作肥料或释放为无害的氮气——这种气体占地球大气的78%。

每天,核电站操作员向这三个盆地排放数十万加仑的人类排泄物。水在盆地中停留24小时,在此期间微生物会将水中50%到55%的氮净化,然后允许其迁移到下一阶段。虽然这些微生物更喜欢吃人类排泄物中简单的氮和碳化合物,但一旦它们吃完,就会转向更复杂的化合物。

该工厂废水处理经理克里斯·杜维尔解释说:“大多数微生物都是常见的土壤细菌,能够很好地适应那里的任何食物。”。“他们就像自助餐厅里的孩子一样。他们会先吃甜甜圈和普林格饼,然后再吃汉堡和米饭,最后可能会吃沙拉。”

杜维尔表示,该过程正在除去水中存在的一些雌激素和其他兴奋剂,化学品,多年来被允许通过博尔德流域。即便如此,许多神经统计物质都是如此异国情调,即零食微生物忽视它们。其他物质需要很长时间才能在VATS中分解,而微生物在其他化合物上咀嚼,它们被冲洗出系统。

“抗抑郁药是生物体通常遇到的大多数有机化合物的典型例子,生物体可能没有必要的生化工具或酶来代谢这些化合物,”作家告诉我。“需要更多的研究来评估其中的原因,但许多抗抑郁药似乎对环境具有相当的持久性。”

从废水中清除那些残留的药物化合物是一个艰巨而昂贵的过程。“目前我们知道的唯一其他选择是使用先进的技术,比如化学技术来氧化和破坏它们,或者过滤掉完全纯净的氢20,“杜维尔说。“但是在这种规模上会花费数亿美元。”


N早些时候,我采访的所有科学家都对药物化合物的激增感到遗憾。“一旦我们在水中发现了一种化合物,制药公司就会说我们找到了更好的,”加州大学博尔德分校的化学家迈克·瑟曼(Mike Thurman)说。“很难跟上;它们已经在改变化合物了。”

在处理过的废水中检测到药物,使一些研究人员采取了下一个合乎逻辑的步骤,他们已经开始寻找水中非法药物的证据。他们也没有失望。根据药物滥用和心理健康调查管理局的一项调查,2011年,美国约有2250万12岁及以上的美国人或8.7%的人口使用非法药物。这实际上意味着,尽管11%的人口正在向下水道系统注入抗抑郁剂及其代谢物,但近10%的人正在将大麻、可卡因、海洛因或甲基苯丙胺等毒品的代谢物排入国家供水系统。

“非法药物的残留物可以以大量,逃避降解,并被释放到地表水域,”环境健康科学系,Mario Negri药理学研究所的Mario Negri研究所的Mario Negri研究室,在2009年民意调查。意大利研究人员确定了意大利,英格兰和瑞士水道中的药物痕迹。“环境浓度低,但人类健康和环境的风险不能排除在外,”他们写道。“吗啡,可卡因,甲基苯丙胺和肌肉都有有效的药理学活动,它们作为表面水中复杂混合物的存在可能对水生生物有毒。”

“社会必须要问这个问题——为什么我们能在这些水平上找到如此多的抗抑郁药?”

2007年,由俄勒冈州化学家詹妮弗领域领导的团队荣获全国性的头条新闻宣布他们已经测试了10个主要城市的污水,以及发现拉斯维加斯在拉斯维加斯的甲基苯丙胺浓度为500%,两次俄克拉荷马城的城市。

其中一些物质几乎肯定会进入饮用水中。2009年,由西班牙AGBAR Aigües de Barcelona公司的Maria Huerta Fontela领导的一个团队检查了西班牙一家饮用水处理厂的饮用水。大多数苯丙胺类兴奋剂和尼古丁都通过这些过程被完全清除。但10%的咖啡因和约26%的苯甲酰可尼(可卡因的主要代谢物)存活了下来,仍然存在于过滤水中。

一些专家认为,目前几乎没有证据表明水中的合法或非法药物的微量元素对人体健康有害。

德国康斯坦茨大学环境毒理学研究小组的Daniel R. Dietrich,他在水道中研究了药物化合物,喜欢讲述Aspirin的笑话 - 这通常使它进入污水排放 - 以驱动点回家。Dietrich注意到他在康斯坦茨湖边界的一个社区中生活和工作,斯瓦比亚人以便宜的方式着名。一些研究人员在水中发现了少量一种受欢迎的非甾体抗炎,称为双氯芬酸。“我们总是让笑话是为了避免支付单一药丸的一个斯瓦比亚,为了避免支付单一药丸,他每天必须喝一百万升水,”迪里奇说。“没有数据建议人们可能对这些浓度产生不利影响。”同样,俄勒冈州的领域在2008年告诉了一位记者,您必须喝1000升原始污水,以获得典型的可卡因剂量。

一些研究人员仍然对危险保持警惕。加州大学博尔德分校的化学家瑟曼指出,可比浓度的杀虫剂被视为污染,通常会促使政府进行干预。“我们在水中看到了十亿分之几的这些东西。当我们在杀虫剂上得到十亿分之几时,这是一件大事。社会必须问这样一个问题:为什么我们在这些水平上发现了如此多种的抗抑郁药?我们在使用杀虫剂,至少我们知道为什么我们在使用杀虫剂。”

贝勒大学(Baylor University)环境健康科学项目(Environmental Health Science Program)主任布莱恩·w·布鲁克斯(Bryan W. Brooks)博士指出,这个问题只会变得越来越明显。布鲁克斯是首批在水中发现百忧解(Prozac)的科学家之一。在过去,大城市建在伟大的水道上,但在21世纪出现的特大城市不再是这样。人口越来越多地扩展到季节性河流和河流密布的地区。在德克萨斯州,人口预计将在未来40到50年翻一番。

布鲁克斯说,人口越多,废水就越多,这就把自然的水流模式,通常是断断续续的涓涓细流,变成了稳定流动的水道,淹没了数百万加仑经过处理的人类废水。人口的增加也意味着,含有药物成分的废水正被引导到社会的各个方面。布鲁克斯说:“我们的饮用水、工业、农业以及维持沿海渔业的基础流量都依赖于曾经的废水。”


一个太阳在崎岖的岩石上倒下了,作家和我站在博尔德溪的河岸上,看着一大堆废水从治疗厂的巨大管道中涌出,与高山水域合并。水将前往圣藤河河,在那里它将加入来自里昂镇的携带废水。刚从那种汇合下来,龙蒙敦市将虹吸地从水中喝水,只能被居民开除到厕所碗中,将其送向另一个污水处理厂,然后再次倾倒回河。在那里,它将加入大汤普森河,携带纯粹的溪流和从岩石山国家公园放电,继续南方,并合并到强大的密西西比河。

作家引起了我对美丽环境的关注。附近的杨坞是几个秃头巢的家。“老鹰丛生在Cornwoods和鱼的猎物中,”作家说。他在美国下面的泡沫溪中指出了几个鲤鱼。“那里看到那些鲤鱼吗?他们在100%的流出物中游泳。“我不得不想知道鲤鱼似乎如此温顺,因为他们发现条件如此愉快。或者因为通过吸收太多的prozac引起了他们的冷漠的发光。


Adam Piore是发现,是纽约的自由撰稿人。

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