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导读：
药物本是为健康保驾护航，但也存在另外一面
：对自然环境可能产生不良影响。
联合国教科文组织已将药物归类为新兴污染物，并强调根据“2030年可持续发展议程”，当前的重要任务就是检测与消除这些污染。
14年前，法国的一些钓鱼爱好者在维尔托莱耶地区的多尔河垂钓时，意外地钓起了一些“不同寻常”的鱼——它们出现性腺肥大、腹部肿胀的形态异常[1,2]。这一现象迅速引起了人们的关注，法国环境部也因此接到任务开始调查，随后确认
形态异常的鱼儿竟是“雄雌同体”
。
污水处理厂下游的野生𬶋鱼出现腹部肿胀和其他异常。图片来源：D. Gonseau/Nature
研究人员发现，
鱼儿性别紊乱的奇异特征可能与附近一家跨国制药巨头的工厂有关。
在这家工厂的下游的野生𬶋鱼（
Gobio gobio
）种群中，多达60%的鱼儿都变成了“雌雄同体”。相比之下，在污水排放口的上游，这种特殊的鱼儿却只占了5%。上下游的差异之大，令人咋舌。而且，
生活在工厂下游的雄性𬶋鱼血液中含有异常高的卵黄蛋白含量——这表明其生殖健康受损。
繁殖遭遇困境的𬶋鱼可能是河流生态系统中的一个“警报器”，预示着其他物种或遭遇类似的危机。进一步的分析帮助调查人员找到了河水中的“罪魁祸首”——地塞米松
（一种类固醇化合物，抗炎和免疫抑制剂
）、螺内酯
（一种利尿剂，也能阻断雄性激素的作用）
和坎利酮
（也是一种利尿剂）
这三种药物污染物。它们在水中的浓度达每升10微克，对于生物活性物质来说，该浓度非常之高。
关于废弃的活性药物成分（Active pharmaceutical ingredients, API）对环境和生态的影响，这个故事只是冰山一角。
近些年来，越来越多的研究发现，原本用来挽救生命的药物，正在给这个地球的生态环境带来前所未有的影响。
在一项2022年发布的大规模研究中[3]，遍布全球的 70 多位研究者在104个国家的1052个河域检测到61种不同药物，经过测量，
43%的取样地的药物含量超出了安全的生态阈值。
某些地方的水域甚至混有多达34种活性药物成分。
该研究中，检测到药品浓度最高的区域是
制药厂排放口
、
未经处理的污水排放区
以及
人口密集的城市附近
。浓度较高的污染物涉及人群中广泛使用的药物
[3]
，包括对乙酰氨基酚
（退热药）
、二甲双胍
（降糖药）
、非索非那定
（抗过敏药）
、磺胺甲恶唑
（抗菌剂）
、甲硝唑
（抗菌剂）
和加巴喷丁
（止痛药）
。
目前，大多数药物的长期毒性作用、存在状态及其在环境中的归宿仍待深入探索，然而，德国环境署
[4]
明确指出，
市场上约有10%的药物存在潜在环境风险。
其中部分药物，如激素、抗生素、抗抑郁药、抗炎药和止痛药、β受体阻滞剂和抗癌药物，已被多项研究证实在环境中普遍存在，
即便是微量的活性药物成分或其混合物，也可能干扰野生动物的生长、身体功能、外观和行为，并对生态系统产生负面影响。
比如，抗抑郁药氟西汀
（以百忧解等品牌出售）
能伤害雄性孔雀鱼，影响其繁殖；而避孕药中的激素则导致鱼类种群“雌性化”并崩溃；废水中的精神类药品还能改变野生鱼类的行为和摄食行为。
此外，广泛使用的抗生素作为杀菌剂，排放到环境中后，会成为促使细菌产生抗药性的压力源，让细菌更容易产生和传播抗药性基因。
那么，这些原本为人类健康保驾护航的药物，是如何进入环境的呢？
美国环境部
（EPA）
网站指出，除了
药厂排污
，药物能够通过多种途径进入水系
[5]
。
首先，
人类排泄物是药物进入环境的一个重要来源
，因为服用的药物部分未被身体吸收，而是通过排泄进入废水系统。其次，
垃圾填埋场的渗滤液也含有药物
，这些渗滤液即使经过废水处理厂处理，药物仍可能残留并排放到地表水中。另外，
直接将过期或废弃药物冲入市政下水道
，也同样会造成环境污染。
面对这些“不速之客”，全球的污水处理系统却显得力不从心。
大部分市政污水处理系统通常不具备去除活性药物成分的能力，只能去除常规污染物，例如悬浮固体和可生物降解的有机化合物。而且，一些药物因其抗生物分解性更难从废水中去除，最终导致含药废水流向江河。
2021 年的一项分析显示，全球至少48%的废水未经任何处理就流入生态系统。
事实上，现实比想象中更为严峻。
活性药物成分污染物不仅让水生生物深受其害，
就连陆地与天空的生灵也难以幸免，直接或间接地暴露在含有废弃药物的环境中。
如果药物干扰了某些动物的繁殖，食物链上的捕食者就会面临饥荒；如果药物激发了某些动物的攻击性，生态竞争就会变得更加残酷。
整个生态系统就像一张紧密相连的网，一旦某个环节出现问题，就会引发连锁反应，
导致物种数量的急剧下降，甚至灭绝，而这一切，都可能成为人类生存的潜在威胁。
其中，印度秃鹫的遭遇，成为了生态灾难中的“经典案例”：
1994 年，印度农民开始给牛和其他牲畜服用一种名为双氯芬酸的药物，以缓解疼痛、炎症和其他症状。
双氯芬酸是一种非甾体药物，对人类和牲畜安全有效，但对秃鹫却极具毒性。
因食用含有双氯芬酸残留的死牛，许多秃鹫发生肾衰竭而死亡。
之后的十年之间，秃鹫的数量骤降，它们的腐尸清理功能也随之消失，
导致牲畜尸体堆积，野狗和老鼠等食腐动物数量激增，进而带来更多危险的病原体，包括狂犬病。
同时，这些动物的食腐效率低下，牲畜尸体只能自然腐烂，
进一步污染河流和水体，造成大批当地人的死亡。
研究人员查看了1994 年之前印度 600 多个地区的健康记录，发现那时的人类死亡率平均约为每千人 0.9%
（这一死亡率数值代表了秃鹫栖息地的常态水平
）。到 2005 年底，那些曾是秃鹫栖息地的地区，人类死亡率上升了4.7%，而非秃鹫栖息地的地区保持 0.9%不变。进一步分析显示，印度秃鹫的骤减导致每年平均超过 10 万人死亡，经济损失高达694亿美元。2024年10月，《美国经济评论》报道了这些分析结果
[6]
。
印度政府于 2006 年禁止使用双氯芬酸，但该禁令并不足以控制住该药物的使用，
秃鹫的数量短期内也很难恢复。
2020年，全球药品使用量达到4.5万亿剂次，并且仍在持续上升。人口老龄化正在迅速推动药物使用量的增加。目前，全球范围内使用的处方药、非处方药和兽药约含有4000多种活性成分。制药行业每年生产10万吨由各种合成化学物质构成的药物活性成分，涵盖工业化国家和发展中国家。
尽管药物的疗效和患者安全受到严格监管，但其对自然环境可能产生的不良影响迫切需要全世界关注。
联合国教科文组织已将人类药物归类为新兴污染物，并强调根据“2030年可持续发展议程”，当前的重要任务就是检测与消除这些污染。
如何有效地达成此目标呢？一方面，
需要开发更有效、更经济的废水处理方法，确保在废水排放前去除其中的药物成分。
另一方面，
药物开发人员应在整个药物生命周期内采用“良性设计”方法，设计能在人体排泄后迅速、完全分解的药物。
这意味着药学家需要改变药物的化学和物理性质，以减少对环境的污染
[7]
。
技术上，包括臭氧高级氧化技术在内的多种方法可用于从废水中清除药物。
臭氧处理不仅能有效降低废水中多种病毒的数量，还能减少其他可能影响水生生物多样性的污染物浓度。目前，仅有少数国家
（如瑞士）
实施了大规模的废水三级处理系统。由于成本高、能源消耗大、碳排放高以及缺乏监管实施和执行，先进废水处理技术的普及率预计仍然很低。
其次，设计并制造“更绿色”的药物，从源头上消除废弃药物污染，已成为当务之急。
2024年6月，《自然-可持续性》刊发的17位国际顶尖科学家合著的相关文章指出，虽然“绿色制药”已经被公认具有环保益处，但在实践中面临很多挑战
[8]
。比如，需要更多的研发时间和资金投入，包括对新材料的筛选、合成和评估等；某些药物由于其特殊的化学结构或性质，可能难以进行绿色设计。此外，相关法规和政策体系尚不完善，可能缺乏足够的激励措施来推动绿色药物的发展。
在政策方面，世卫组织已对可能影响公众健康的排放物进行研究并制定全球标准。
在此背景下，2023 年发布了题为“世卫组织关于药品生产废物和废水管理的指导”的文件。欧盟已将制药污染纳入《水框架指令》的优先物质清单，并开始资助“绿色制药”技术研究，同时强制实施药物废物回收计划。
中国已引入《化学合成制药工业水污染物排放标准》（GB 21904-2008），该标准对化学合成类制药企业的废水排放进行了详细规范，同时也在推动药品集中回收试点。
总的来说，解决活性药物成分的环境污染问题需要多方协作。
其中，科研机构应全面探究药物在环境中的归宿、长期毒性及其生态影响，为制定科学应对策略提供有力依据；政府和企业应加强监管和推动环保技术的应用，确保药物的生产和使用更加绿色可持续；公众则需提升环保意识，通过合理用药、正确处置废弃药物等方式减少污染源头。
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Sanchez W, et al. Adverse effects in wild fish living downstream from pharmaceutical manufacture discharges. Environ Int. 2011 Nov;37(8):1342-8. doi: 10.1016/j.envint.2011.06.002.
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Gilbert, N. Drug waste harms fish. Nature 476, 265 (2011) .
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J.L. Wilkinson, A.B.A. Boxall, D.W. Kolpin, et al., Pharmaceutical pollution of the world’s rivers, Proc. Natl. Acad. Sci. 119 (8) e2113947119,
https://doi.org/10.1073/pnas.2113947119 (2022).
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德国环境署：环境药物残留–全球视野 存积、影响和在SAICM框架下的合作潜力 2014年11月发布
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U.S.Environmental Protection Agency: How Pharmaceuticals Enter the Environment.
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Frank, Eyal, and Anant Sudarshan. 2024. "The Social Costs of Keystone Species Collapse: Evidence from the Decline of Vultures in India." American Economic Review, 114 (10): 3007–40.
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Gorka Orive et al. Greening the pharmacy. Science 377, 259-260(2022). DOI:10.1126/science.abp9554
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Brodin, T., Bertram, M.G., Arnold, K.E. et al. The urgent need for designing greener drugs. Nat Sustain 7, 949–951 (2024). https://doi.org/10.1038/s41893-024-01374-y
来源：赛先生
编辑：千里雁啼
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