你曾否想過你使用的防曬霜其實會對環(huán)境造成污染呢？近些年，隨著環(huán)境科學(xué)的進步和人們環(huán)保意識的增強，大家開始關(guān)注一些個人護理用品和藥物進入自然系統(tǒng)后可能對水體、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的潛在威脅。一般情況下新型污染物的濃度是很低的，通常在納克(ng)到微克(μg)水平，因此在短期內(nèi)并不一定會凸顯出危害性。但是這些化學(xué)物質(zhì)往往以復(fù)雜的混合物形式存在，在水中易會產(chǎn)生協(xié)同作用，長期來講在一定條件下可能會對生物和人體健康產(chǎn)生不利影響。

研究顯示防曬霜中含有的化學(xué)物質(zhì)會對水生態(tài)環(huán)境造成危害

在歐洲，歐盟針對各種新型污染物的排放將制定相應(yīng)法規(guī)。目前已經(jīng)有三種醫(yī)藥品提上日程，作為重點有害物質(zhì)進行提案，包括雌二醇（17b-estradiol ,簡稱E2)、炔雌醇(17a-ethinylestradiol , 簡稱EE2) 和雙氯芬酸(diclofenac )，對應(yīng)的排放濃度閾值分別為 0.4ng/L、0.035ng/L 和 100 ng/L。

目前，在全球范圍已經(jīng)有超過200種醫(yī)藥品在各河流水體被檢出，濃度最高的是抗生素環(huán)丙沙星(ciprofloxacin)，濃度達6.5 mg/l。根據(jù)歐盟委員會 93/67/EEC指令的標(biāo)準，這些污染物對水生生物存在巨大危害。更令人擔(dān)憂的是，這些化學(xué)物質(zhì)不是單獨出現(xiàn)，而是以復(fù)雜的混合物形式存在，這會導(dǎo)致很多大家不想看到的協(xié)同效應(yīng)。與此同時，具有抗生素抗性的細菌在環(huán)境中的擴散也引起了人們的關(guān)注。這些還沒被立法監(jiān)管的污染物已經(jīng)在英國和其他歐洲地區(qū)的水體中檢出，濃度數(shù)量級在ng 到 ug/L之間。 

新型污染物造成的無處不在的潛在毒性迫使我們加深對它們的認識，包括其源頭、去向和生態(tài)影響。英國巴斯大學(xué)化學(xué)系和Wessex 水務(wù)公司的聯(lián)合研究團隊基于英國的數(shù)據(jù)對目前歐洲地區(qū)的三類新型污染物情況（醫(yī)療藥品、違禁藥物和個人護理品）進行了匯總，他們的研究報告發(fā)表在2015年第72期的IWA期刊Water Research上。

水體中的新型污染物主要來源于污水。傳統(tǒng)的二級處理工藝(活性污泥和滴濾池)是研究最多的工藝，所以也是這個研究報告的關(guān)注焦點。這些處理工藝在最初設(shè)計時主要是為了去除COD、氮、磷、重金屬等傳統(tǒng)污染物，而不是近些年才受到人們關(guān)注的新型污染物。這就導(dǎo)致目前經(jīng)污水廠處理的出水中很多情況下仍含有新型污染物，其進入受納水體，例如河流、湖泊和海岸水域。

該報告以英國的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，但它的結(jié)果與其他歐洲國家的新型污染物情況相似，具有代表性。報告列出了約七十種出現(xiàn)在英國水體環(huán)境中的屬于不同治療級別的藥物，并匯總成一個總表，包含新型污染物的名字、類屬、處方用量、代謝率、已知代謝物、其在污水廠進水出水中的濃度、去除率、轉(zhuǎn)移到污泥中的濃度、進入地表水的平均值和最大值。下面我們只截取其中幾種供大家參考。

研究最多的是非甾體類抗炎藥 (NSAIDs)、 β受體阻滯藥 （b-blockers)、抗抑郁藥(antidepressants) 和抗癲癇藥物(antiepilepticcarbamazepine)。這些都是最常見的處方藥(>1000kg/年)，而且在各地污水廠隨處可見。因為其物理化學(xué)屬性各異，以及對生物處理的敏感度不同，它們在污水廠的去除率從低于50%到超過80%不等。這些殘余醫(yī)藥品進入受納地表水體的濃度數(shù)量在納克(ng)到微克(μg)水平。曲馬多鎮(zhèn)痛劑(analgesic tramadol)是河流水體中濃度最高的藥物，最高濃度記錄高達7,731 ng/L。

如今一共有15種違禁藥物和合法興奮劑被發(fā)現(xiàn)存在在英國的污水中。

因為英國對違禁藥物的控制情況比其他歐洲國家好，所以如預(yù)期的這類化學(xué)物質(zhì)排入污水廠的濃度比其他國家要低。但因為污水廠不能完全去除這些物質(zhì)，所以還是有此類新型污染物進入受納水體。

迷幻劑亞甲二氧甲苯丙胺(MDMA)和興奮劑可卡因在河水中的檢出濃度分別為25ng/L和17 ng/L。然而，被廣泛用于個人護理品的抗菌劑、防曬霜和防腐劑的濃度則很高，這些化學(xué)物質(zhì)進入污水廠的濃度大都超過1,000 ng/L。雖然其在污水廠的去除率則普遍較理想，介于50-100%，但因為進水濃度高，所以出水的濃度依然在一個較高的水平。 防曬霜4-benzophenone在污水廠最終出水的平均濃度為 3,597 ng/L 到5,790 ng/L。數(shù)據(jù)也顯示目前大部分新型污染物的分析都只集中在液相，缺少諸如污泥和懸浮物質(zhì)等固相中的濃度分析。

研究團隊指出，目前對新型污染物的認識還不夠，主要存在以下問題：

1.  新型污染物在污水廠和河流水體的空間上和暫時性的差異。原因包括了測量方法不統(tǒng)一，沒有統(tǒng)一標(biāo)準；瞬時采樣不能反映真實的連續(xù)情況，這些污染物排放的空間和時間屬性跟人們生活作息相關(guān)。

2.  缺少新型污染物在固相中的分配情況信息。目前大部分新型污染物的分析都仍集中在污水，缺少其在污泥等固相的含量分析。而很多化學(xué)物質(zhì)，例如阿密曲替林(amitriptyline)、d-美沙酮代謝產(chǎn)物(EMDP)、度硫平(dosulepin)等，已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)以顯著濃度存在于污水進水的懸浮固體物質(zhì)中。

3.  新型污染物的最終形態(tài)和去向，以及對環(huán)境毒性生態(tài)影響仍有待更多研究。新型污染物的原始化學(xué)物經(jīng)人體排出后往往會產(chǎn)生一些相關(guān)代謝物，雖然它們的量不大，但據(jù)報道它們的濃度更高，而且它們自身也具有藥學(xué)活性。

研究人員在報告最后指出，要更好地認識新型污染物在污水和環(huán)境的去向，我們首先需要一個標(biāo)準化的采樣方法，這會確保數(shù)據(jù)的代表性和促進對污染物在時間和空間變化趨勢的理解。第二，我們需要一個更具整體性的環(huán)境監(jiān)測分析體系，應(yīng)將新型污染物在污水懸浮固體以及在污泥中的含量分析納入在內(nèi)，這樣有助完整了解它們的去向和對環(huán)境的影響。第三，傳統(tǒng)的分析方法使用目標(biāo)化篩選的低像素質(zhì)譜圖像無法識別許多變形產(chǎn)物，但這些產(chǎn)物的毒性跟源物質(zhì)相似，所以有必要使用結(jié)合了生物檢定的目標(biāo)化和非目標(biāo)化的篩選方法來更好地評估其生態(tài)影響。

目前的毒性分析方法沒有監(jiān)測手性化合物(chiral compounds)的 ，也無法了解各種對映異構(gòu)體在環(huán)境中的分布情況和每個種類潛在毒性的區(qū)別。但這些信息對建立更加準確的環(huán)境風(fēng)險評價來說至關(guān)重要，所以一個結(jié)合了化學(xué)和生物分析手段的評估體系將更好地解析新型污染物的環(huán)境影響。

參考資料

Bruce Petriea, Ruth Bardenb, Barbara Kasprzyk-Horderna, A review on emerging contaminants in wastewaters and the environment: Current knowledge, understudied areas and recommendations for future monitoring, Water Research 72 (2015), 3-27.