抗生素的廣泛使用在現代醫學中扮演了重要角色,但其對環境和人類健康的潛在風險也日益受到關注。近日,一項由加拿大麥吉爾大學牽頭的研究警告稱,全球數百萬公里的河流攜帶的抗生素正在對全球河流系統造成顯著的污染,這不僅威脅到水生生態系統,還可能促進抗生素耐藥性的傳播,對人類健康構成潛在威脅。該研究發表于美國國家科學院院刊》子刊《PNAS Nexus》。
該研究首次估算了全球河流因人類使用抗生素而受到污染的規模。研究人員估算,每年約有8500噸抗生素,幾乎占人們每年消耗量的三分之一,在經過人體和污水處理系統后,流入全球的河流系統。
抗生素藥物即使在低濃度下也可能對微生物多樣性產生負面影響,增加耐藥性基因的存在,并可能影響魚類和藻類的健康。世界衛生組織(WHO)已將抗生素耐藥性(AMR)列為全球主要威脅之一,預計到2050年,耐藥性細菌感染可能成為全球死亡的主要原因。
研究人員說:“盡管單個抗生素的殘留量在大多數河流中只轉化為非常低的濃度,這使得它們很難被檢測到,但這些物質的長期和累積性環境暴露仍可能對人類健康和水生生態系統構成風險。”
研究團隊使用了一個經過近900個河流地點實地數據驗證的全球模型,模擬了人類消費的40種最常用抗生素的排放路徑和在河流系統中的分布。這些抗生素占全球人類抗生素消費總量的90%。研究發現,每年約有29200噸抗生素被人類消費,其中8500噸(29%)最終進入河流系統,3300噸(11%)流入海洋或內陸匯水區。即使在經過污水處理后,仍有大量抗生素殘留進入自然水體。
研究指出,全球約600萬公里的河流中,抗生素濃度超過了保護生態系統和防止耐藥性傳播的閾值。其中,阿莫西林、頭孢曲松和頭孢丙烯是主要的貢獻者,特別是在東南亞地區,由于抗生素使用量的增加和污水處理能力的不足,問題更為嚴重。
研究人員表示:“這項研究并非旨在警告抗生素的使用,但需要采取緩解和管理策略以避免或減少其影響。” 值得注意的是,該研究并沒有考慮來自牲畜或制藥工廠的抗生素,而這兩者都是環境污染的主要來源。
尼泊爾河流風光。攝影:衛偉(中國科學院生態環境研究中心研究員,博士生導師) ?綠會融媒·“海洋與濕地”(OceanWetlands)(圖文無關)
研究結果表明,僅來自人類消費的河流中的抗生素污染就是一個關鍵問題。在某些河流中,抗生素的濃度超過了人類慢性暴露的安全閾值,可能導致腸道菌群耐藥性的選擇,甚至與過敏、自身免疫、代謝和精神疾病等。而這些問題可能會因獸醫或相關化合物的工業抗生素來源而加劇。
研究人員估計,全球約有7.5億人居住在這些高風險河流附近(10公里范圍內),可能暴露于高濃度抗生素的水體中。如果這些水體被直接用于人類消費,可能會對健康產生不利影響。“因此,需要在模型預測為高風險的地區開展監測項目,以檢測水道中的抗生素或其他化學污染。”
研究建議擴大全球污水處理設施的覆蓋范圍,升級現有設施,并改進監管指南,以應對高風險物質和地區的挑戰。此外,研究還建議在批準新抗生素藥物時采取“同一健康”(One Health)方法,考慮其在環境中的潛在分布,并優先批準那些在環境中快速降解的替代物質。
隨著全球抗生素消費量的持續增長,特別是在低收入和中等收入國家,迫切需要采取綜合策略來保護生態系統和人類健康。通過改進廢水處理、合理使用抗生素以及加強環境監測,可以有效降低抗生素污染帶來的風險。
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編譯 | Sara
審核 | YJ
排版 | 綠葉
參考資料略
來源: 海洋與濕地