從韓國污水處理廠檢測出毒品成分說起 探秘無所不知的污水處理廠

全康環(huán)保:上周末晚上，有個高中同學給我微信了一張截圖――一個叫“央視網快看”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)現韓國污水廠發(fā)現的東西遠不止毒品。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的某種抑制劑的貢獻？

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)、他達拉非(Tadalafil)以及伐地那非(Vardenafil)。美國輝瑞公司當年用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注，就是因為他們發(fā)現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，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）進行了取樣分析。兩座污水廠分別位于韓國漢江兩側，具體位置及工藝參數概況如下圖所示：

他們發(fā)現，進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。

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水中分離出來，平均去除率只有10%。最終這些化學物質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呢？

《南華早報》就此采訪了這篇文章的聯(lián)系作者、首爾大學環(huán)境工程學院的Kim Hyunook教授。他表示，其中一個原因是現有污水廠的設計并不適于濾去我們人類使用的藥物。另一方面，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。畢竟學術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。所以這篇文章的數據大家僅供參考就好。

無所不知的污水廠

雖然此次研究的嚴謹度有待商榷，但它無疑反應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價格低廉的仿制藥，市場上已有50多種同類產品，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PDE5抑制劑的前20大公司的銷售額已經高達1.33億美元。

這些數字說明什么問題，小編就不擅自解讀了。原文作者嘗試借用其他研究的數據來解釋：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，經濟合作與發(fā)展組織(OECD)在2020年的報告中也指出這是韓國經濟面臨的最大危機之一。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種食品和膳食補充劑中，有 80 種里邊發(fā)現了 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)現關于“偉哥+污水”的返回結果真是少之又少。小編只找到2010年西班牙的一團隊的研究，他們對PDE-5抑制劑在西班牙三個污水廠的出現和去向進行調研，結果發(fā)現那三種主要的PDE-5藥物的去除率在68-80%之間，但那也是因為這些物質在進水的濃度就非常低。他們的研究結果發(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。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，那不妨從源頭進行控制。這方面的案例就多很多了，最新的當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(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站，展示阿片類和其他藥物過量事件數量、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據了解不同的社區(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。

污水廠與健康大數據

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”，目標是要打造全國性的預警系統(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，污水被用作跨學科的開源信息平臺，作為實時數據的挖掘源，可以給政府、醫(yī)院、設計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，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據的信息，將是個熱度不斷上升的新概念。