從韓國(guó)污水處理廠檢測(cè)出毒品成分說起 探秘?zé)o所不知的污水處理廠
全康環(huán)保:上周末晚上,有個(gè)高中同學(xué)給我微信了一張截圖――一個(gè)叫“央視網(wǎng)快看”的微博號(hào)報(bào)道了韓國(guó)污水廠檢出毒品的新聞。
好奇之下,我用英文谷歌了一下“Korea wwtp drug”,發(fā)現(xiàn)韓國(guó)污水廠發(fā)現(xiàn)的東西遠(yuǎn)不止毒品。在本期專欄里,我們來看看韓國(guó)人在污水廠里都測(cè)出了什么。
無所不知的污水廠
2021年5月4日,《Nature》旗下的子刊《Scientifc Reports》刊登了一篇來自韓國(guó)的研究文章,題目是《Contribution of sewage to occurrence of phosphodiesterase?5 inhibitors in natural water》。
污水對(duì)天然水體中出現(xiàn)的某種抑制劑的貢獻(xiàn)?
這是一種怎樣的抑制劑呢?
小編在讀完文章后,又搜了一下維基百科,自覺頓時(shí)漲了不少知識(shí):
Phosphodiesterase?5 inhibitors,中文譯作第五型磷酸二酯酶抑制劑,簡(jiǎn)稱PDE5抑制劑。這類藥物是最早被核準(zhǔn)用于治療勃起功能障礙(Erectile Dysfunction)的有效口服藥物。主要的PDE5抑制劑包括了西地那非(Sildenafil)、他達(dá)拉非(Tadalafil)以及伐地那非(Vardenafil)。美國(guó)輝瑞公司當(dāng)年用Viagra(萬艾可)作為他們研發(fā)的西地那非的枸櫞酸鹽的商用名,也就是我們俗稱的"偉哥"。
原來,韓國(guó)人這個(gè)研究之所以吸引到各大媒體的關(guān)注,就是因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)韓國(guó)首爾的城市污水中,偉哥和其他治療ED的藥物的濃度異常的高!
這樣的發(fā)現(xiàn),不讓喜歡八卦的媒體報(bào)道才怪呢。
污水廠無法承受的藥物
在這次研究里,作者們對(duì)首爾的兩座市政污水廠(Jungnang和Tancheon)進(jìn)行了取樣分析。兩座污水廠分別位于韓國(guó)漢江兩側(cè),具體位置及工藝參數(shù)概況如下圖所示:
他們發(fā)現(xiàn),進(jìn)入污水廠的這些藥物在時(shí)空分布上有一定的規(guī)律――這些藥的使用量在周末和熱門夜店地區(qū)激增,其中包括因?yàn)镻SY鳥叔那首《江南Style》紅遍全球的江南一帶的成人夜店。
他們的檢測(cè)結(jié)果顯示,周邊夜店更多的Tancheon污水廠測(cè)得的藥物水平要比江北那座污水廠高31%,而且周五和六的用量也顯著高于周二和周三。
研究團(tuán)隊(duì)推測(cè),這是因?yàn)槊糠曛苣?,不少男士光顧江南?的夜店,客人會(huì)自帶或店員會(huì)主動(dòng)免費(fèi)提供相關(guān)藥物,而客人每次上廁所通過大小二便,就把那些PDE-5抑制劑排入污水管網(wǎng)。
三種PDE5抑制劑之中,西地那非的含量是最高的。韓國(guó)首爾的西地那非的水平是比利時(shí)布魯塞爾(19 ng/L)的3-4倍,是丹麥哥本哈根(14 ng/L)的2-5倍。
研究者在這篇文章里還指出,這些藥物的含量如此之高,以至于污水廠無法將它們從進(jìn)水中分離出來,平均去除率只有10%。最終這些化學(xué)物質(zhì)就流入了韓國(guó)人的母親河――漢江,引起意想不到的污染。
污水廠為什么沒辦法將去除這些物質(zhì)呢?
《南華早報(bào)》就此采訪了這篇文章的聯(lián)系作者、首爾大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院的Kim Hyunook教授。他表示,其中一個(gè)原因是現(xiàn)有污水廠的設(shè)計(jì)并不適于濾去我們?nèi)祟愂褂玫乃幬铩A硪环矫?,他也暗示這些藥里,很大一部分都不是通過醫(yī)生處方開出的。
需要提醒的是,這篇文章出自《Scientific Reports》,這也讓這篇文章的可靠度打了一個(gè)問號(hào)。畢竟學(xué)術(shù)圈對(duì)這個(gè)期刊的評(píng)價(jià)也有爭(zhēng)議,近年的影響因子也已跌出4分。這篇文章竟然也沒在文中標(biāo)明采樣的具體日期,我們只能查到文章在2020年5月就已遞交了。所以這篇文章的數(shù)據(jù)大家僅供參考就好。
無所不知的污水廠
雖然此次研究的嚴(yán)謹(jǐn)度有待商榷,但它無疑反應(yīng)了污水廠的隱藏功能。
法國(guó)大文豪維克多?雨果在他的《悲慘世界》里寫過:“The sewer is the conscience of the city.” 他將城市下水道比作一個(gè)城市的“良知”。這話經(jīng)常被誤用,雨果不是贊美排污系統(tǒng)給城市帶來什么便利,而是說“巴黎老區(qū)的下水道,匯聚了所有走投無路和鋌而走險(xiǎn)的人”。隨著傳感器的普及,你吃了什么,用了什么藥,只要排入下水道,城市污水廠最終都能知道??梢哉f,污水廠里沒有秘密。
正如這次在韓國(guó)的研究,它讓我們看到了《江南Style》一曲背后不可告人、甚至是難以啟齒的真相。
2012年輝瑞的萬艾可專利到期,此后韓國(guó)不少藥廠相繼生產(chǎn)價(jià)格低廉的仿制藥,市場(chǎng)上已有50多種同類產(chǎn)品,因此在2012-2019年間,"偉哥"在韓國(guó)的市場(chǎng)份額只從3300萬增至4500萬美元。但與此同時(shí),2019年韓國(guó)生產(chǎn)PDE5抑制劑的前20大公司的銷售額已經(jīng)高達(dá)1.33億美元。
這些數(shù)字說明什么問題,小編就不擅自解讀了。原文作者嘗試借用其他研究的數(shù)據(jù)來解釋:首先他們指出,韓國(guó)年齡在30-39歲的男性中,有23%遭受勃起功能障礙的困擾;另外,韓國(guó)的人口正在快速老化,經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)在2020年的報(bào)告中也指出這是韓國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨的最大危機(jī)之一。這些原因都有可能增加許多男信對(duì)ED藥物的依賴。因此他們預(yù)測(cè),將來會(huì)有更多的PDE-5排入首爾的下水道。
而更糟糕的是,這其中有很多屬于非法排放。因?yàn)橛醒芯匡@示,在韓國(guó)銷售的188種食品和膳食補(bǔ)充劑中,有 80 種里邊發(fā)現(xiàn)了 PDE-5及其同類物。這些不受監(jiān)管的排放會(huì)增加處理難度。
污水廠可以做什么?
污水廠要采取什么措施,才能去除水中新增的這些污染物呢?
小編谷歌了半天,發(fā)現(xiàn)關(guān)于“偉哥+污水”的返回結(jié)果真是少之又少。小編只找到2010年西班牙的一團(tuán)隊(duì)的研究,他們對(duì)PDE-5抑制劑在西班牙三個(gè)污水廠的出現(xiàn)和去向進(jìn)行調(diào)研,結(jié)果發(fā)現(xiàn)那三種主要的PDE-5藥物的去除率在68-80%之間,但那也是因?yàn)檫@些物質(zhì)在進(jìn)水的濃度就非常低。他們的研究結(jié)果發(fā)表在2010年的《Water Research》上,感興趣的讀者可以向我索取原文pdf。
但除了這篇paper,小編再找不到其他研究,而且沒有談及專門的去除技術(shù)。對(duì)這方面有了解的讀者,請(qǐng)多多賜教!
如果暫時(shí)沒有很好的末端處理方法,那不妨從源頭進(jìn)行控制。這方面的案例就多很多了,最新的當(dāng)然就是世界各地的污水廠對(duì)新冠病毒的監(jiān)測(cè)了。除此以外,藥物濫用的跟蹤也是近幾年污水廠和城市管網(wǎng)的研究對(duì)象。美國(guó)亞利桑那州的Tempe市,早在2018年就和亞利桑那州立大學(xué)(ASU)建立了一個(gè)“阿片污水信息平臺(tái)”,利用污水來追蹤阿片類藥物的使用和去向,并制作了一個(gè)可視化的網(wǎng)站,展示阿片類和其他藥物過量事件數(shù)量、男女比例、年齡層分布等統(tǒng)計(jì)信息。
在未來,他們計(jì)劃利用這些數(shù)據(jù)了解不同的社區(qū)的阿片類藥物使用情況,這將幫助他們更合理調(diào)配人力資源。他們最希望的是這個(gè)系統(tǒng)能夠幫助他們“先發(fā)制人”制止更多濫用藥物的事件的發(fā)生。
污水廠與健康大數(shù)據(jù)
除了Tempe市,美國(guó)其他地方也有類似的項(xiàng)目。例如來自華盛頓的New America,他們就成立了一個(gè)“美國(guó)阿片類藥物地圖計(jì)劃”,目標(biāo)是要打造全國(guó)性的預(yù)警系統(tǒng)。
此外,美國(guó)此前還有一個(gè)叫Underworlds的項(xiàng)目。他們的理念是通過收集和分析下水道的人體排泄物信息,追蹤整個(gè)城市的居民健康狀況。這個(gè)項(xiàng)目衍生出一家叫Biobot Analytics的公司,利用機(jī)器人潛入城市下水道,專門監(jiān)測(cè)美國(guó)的阿片類藥物使用情況。
小編在四年前就專門給Underworlds項(xiàng)目寫過一篇推文。我覺得這個(gè)項(xiàng)目發(fā)起人Carlo Ratti曾經(jīng)如此描述污水處理行業(yè)的愿景的期許:“在不久的未來,污水被用作跨學(xué)科的開源信息平臺(tái),作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的挖掘源,可以給政府、醫(yī)院、設(shè)計(jì)師和科研人員提供信息?!?/p>
沒想到,他的話在2020年就成真了,新冠疫情這次全球大危機(jī),確實(shí)好像給污水處理行業(yè)帶來一個(gè)千載難逢的專輯。估計(jì)在未來,通過下水道系統(tǒng)和污水廠來收集市民的健康大數(shù)據(jù)的信息,將是個(gè)熱度不斷上升的新概念。