從韓國污水處理廠檢測出毒品成分說起 探秘?zé)o所不知的污水處理廠
全康環(huán)保:上周末晚上，有個高中同學(xué)給我微信了一張截圖――一個叫“央視網(wǎng)快看”的微博號報道了韓國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，我們來看看韓國人在污水廠里都測出了什么。
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的研究文章，題目是《Contribution of sewage to occurrence of phosphodiesterase?5 inhibitors in natural water》。
污水對天然水體中出現(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，自覺頓時漲了不少知識：
Phosphodiesterase?5 inhibitors，中文譯作第五型磷酸二酯酶抑制劑，簡稱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，韓國人這個研究之所以吸引到各大媒體的關(guān)注，就是因為他們發(fā)現(xiàn)韓國首爾的城市污水中，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道才怪呢。
污水廠無法承受的藥物
在這次研究里，作者們對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，其中包括因為PSY鳥叔那首《江南Style》紅遍全球的江南一帶的成人夜店。
他們的檢測結(jié)果顯示，周邊夜店更多的Tancheon污水廠測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)隊推測，這是因為每逢周末，不少男士光顧江南一?的夜店，客人會自帶或店員會主動免費提供相關(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。韓國首爾的西地那非的水平是比利時布魯塞爾(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》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，其中一個原因是現(xiàn)有污水廠的設(shè)計并不適于濾去我們?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問號。畢竟學(xué)術(shù)圈對這個期刊的評價也有爭議，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。可以說，污水廠里沒有秘密。
正如這次在韓國的研究，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，此后韓國不少藥廠相繼生產(chǎn)價格低廉的仿制藥，市場上已有50多種同類產(chǎn)品，因此在2012-2019年間，"偉哥"在韓國的市場份額只從3300萬增至4500萬美元。但與此同時，2019年韓國生產(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年的報告中也指出這是韓國經(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ED藥物的依賴。因此他們預(yù)測，將來會有更多的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。因為有研究顯示，在韓國銷售的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)隊的研究，他們對PDE-5抑制劑在西班牙三個污水廠的出現(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，但那也是因為這些物質(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)。對這方面有了解的讀者，請多多賜教！
如果暫時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新冠病毒的監(jiān)測了。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)的研究對象。美國亞利桑那州的Tempe市，早在2018年就和亞利桑那州立大學(xué)(ASU)建立了一個“阿片污水信息平臺”，利用污水來追蹤阿片類藥物的使用和去向，并制作了一個可視化的網(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)計信息。
在未來，他們計劃利用這些數(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，美國其他地方也有類似的項目。例如來自華盛頓的New America，他們就成立了一個“美國阿片類藥物地圖計劃”，目標(biāo)是要打造全國性的預(yù)警系統(tǒng)。
此外，美國此前還有一個叫Underworlds的項目。他們的理念是通過收集和分析下水道的人體排泄物信息，追蹤整個城市的居民健康狀況。這個項目衍生出一家叫Biobot Analytics的公司，利用機(jī)器人潛入城市下水道，專門監(jiān)測美國的阿片類藥物使用情況。
小編在四年前就專門給Underworlds項目寫過一篇推文。我覺得這個項目發(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，作為實時數(shù)據(jù)的挖掘源，可以給政府、醫(yī)院、設(shè)計師和科研人員提供信息。”
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)，確實好像給污水處理行業(yè)帶來一個千載難逢的專輯。估計在未來，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，將是個熱度不斷上升的新概念。