近期，我院应光国和陈长二教授参与的全球河流中药物污染调查研究，以题名“Pharmaceutical pollution of the world’s rivers”发表于美国科学院院刊（PNAS, 2022, 119(8): e2113947119）。该研究采集了全球190多个国家/地区258条河流中的水样，分析了其中61种药物活性成分（APIs）。结果发现，在超过1/4的监测点，药物浓度达到或者超过了潜在毒性水平。这表明地表水中这些污染物的存在对环境和人类健康构成了威胁。
图1. “全球河流药物监测”项目所涉及的河流/流域（n = 137）和布设的采样位点
活性药物成分（APIs）在制造、使用和处置过程中被人为排放到自然环境中。有证据表明，APIs对生态系统和人类健康存在各种有害影响。为了充分了解这些药物暴露可能造成的影响，了解河水环境中药物浓度至关重要。目前有大量关于地表水中API浓度的数据，但是，我们对全球尺度下的API暴露情况仍不清楚。并且，这些API浓度数据主要是关于美国、中国和许多欧洲国家。我们仍缺乏世界上大多数国家的数据。而且这些研究采用的分析方法也各不相同。这些不足意味着我们目前所看到的污染情况可能只是“冰山一角”。因为在未被研究的地区中，一些API浓度可能高出几个数量级。而这些地区往往监管有限，治疗基础设施较差，疾病患病率较高。为此，本研究调查了全球258条河流（包括伦敦的泰晤士河和巴西的亚马逊河）中61种APIs的污染水平。该研究覆盖了世界上超过一半国家的河流，其中有36个国家的河流在此之前从未开展过药物监测。
图2. 全球不同地区药物浓度超过安全阈值的监测点所占的比例
水样分析在约克大学质谱中心进行。分析结果表明，撒哈拉以南的非洲地区、南亚和南美洲河流中的API浓度最高，它们也是迄今为止研究最少的国家和地区。研究还发现，一个国家的社会经济地位与其河流中药物污染程度之间具有较强相关性。受污染最严重的河流位于低收入到中等收入国家，这与沿河岸倾倒垃圾、废水处理基础设施薄弱、医药制造业水平不足，以及将化粪池残余物倾倒河流中等因素有关。此外，卡马西平、二甲双胍和咖啡因检出频率最高，在超过50%的监测点均检测到这些物质。在25.7%的监测点中，至少有一种API的浓度高于水生生物或者细菌耐药性选择的安全阈值。这些结果说明，药物污染对环境和人类健康以及联合国可持续发展目标的实现构成了全球威胁。