溫州網環保新聞訊,作者安娜·特恩斯 (Anna Turns) ,我是一個戴著護目鏡、臉在水下的游泳運動員,但這些天我在把頭浸入海面之前猶豫不決。近年來,越來越頻繁的泄漏已將數百萬小時未經處理的污水排放到英國河流和沿海水域。即時的健康風險數量眾多:暴露可能導致急性疾病、耳部感染或胃部不適。但這還不是全部——這些被污染的水域還潛伏著另一種潛在的健康危害。
當病原體(包括污水中的細菌)的遺傳密碼發生突變以抵抗旨在控制感染的藥物時,就會產生抗菌素耐藥性(AMR)。由此產生的耐藥病原體引起的感染,有時稱為“超級細菌”,估計直接鏈接到127萬人死亡每年,英國抗菌素耐藥性問題特使莎莉·戴維斯夫人(DameSallyDavies)稱這種威脅為“全球抗生素緊急情況”。到2050年,AMR每年可能導致1000萬人死亡,根據聯合國環境規劃署.
世界衛生組織(WHO)將AMR標記為“無聲的流行病“因為它是嚴重威脅到全球公共衛生–但媒體或政策制定者并不經常談論這一點。
未經處理的污水是抗菌素耐藥性傳播的一種可能途徑。一旦未經處理的含有抗菌素耐藥性的污水污染進入環境,人們——包括像我這樣的游泳者——就會受到感染。但當污水外溢時經常成為頭條新聞,AMR經常被忽視。
因此,在幕后,科學家們正在努力量化哪些抗菌素耐藥性來源是最危險的,以及哪些解決方案可以最有效地減少抗菌素耐藥性的傳播。不僅在英國,而且在全球范圍內也是如此。
臟水流得很深
我很好奇自己是否攝入了任何AMR,因此接受了測試,以檢查我的腸道是否已被某種特定類型的抗生素耐藥性大腸桿菌定殖。一項快速、簡單且不那么迷人的篩查測試包括將糞便樣本郵寄給英國埃克塞特大學的進化微生物學家ElitsaPenkova。作為...的一部分她的博士學位,她正在協調便便棒該項目通過分析300人的糞便樣本,評估英國河流污水污染與游泳者和非游泳者的抗菌素耐藥性之間的聯系。
在我等待結果時,彭科娃解釋說,人類不能很好地代謝抗生素藥物:“高達70%這些抗生素中的一些可以通過尿液和糞便排出體外”,因此有些抗生素會在不知不覺中被沖進馬桶。
污水污染包括流出物廢水處理廠,合流下水道溢流當系統過載時,例如在大雨期間,將原污水排放到水道中,以及化糞池。醫院廢水是另一個來源抗生素。還有周圍世界上一半的抗生素被使用在農場,因此農業徑流是主要關注點。
抗菌劑殘留最終在土壤、河流沉積物、水道和海洋。一個新的水質報告環境慈善機構“歐洲地球觀察”得出的結論是,英國75%的河流生態健康狀況不佳。
Penkova表示:“受污染的河流為抗生素抗性細菌的出現、傳播和維持提供了有利條件。”他的研究遵循埃克塞特大學2018年的研究海灘流浪漢研究與“沖浪者反對污水”組織合作開展,該組織是一項旨在爭取更清潔、更安全水域的非營利環境運動。
在這項研究中,對英國沖浪者和不下海的人的糞便樣本進行了比較顯示用水者與抗菌素耐藥性之間存在密切關聯。沖浪者的內臟中含有耐抗生素大腸桿菌(一種細菌)的可能性大約是沖浪者的三倍被列為優先病原體世界衛生組織指出,這種細菌在頭孢噻肟(一種常見抗生素)的存在下生長,而不是非沖浪者的腸道。研究人員還發現,沖浪者吞下的水比海里游泳者多10倍,因此可能更容易攝入抗生素耐藥細菌。
然而,2023年愛爾蘭的一項研究發現,沿海游泳者與不會游泳的人相比,腸道內攜帶抗生素抗性細菌的可能性更小。彭科娃表示,這些結果與海灘流浪者的結果相矛盾,可能是因為游泳者吞下的水量比沖浪者少。
受污染的河流不僅僅對游泳者和沖浪者構成威脅。“攝入AMR的方式有很多種,”環境非營利組織SurfersAgainstSewage(SAS)的首席執行官賈爾斯·布里斯托(GilesBristow)說。“有些人可能會跟著狗劃水或走進水中——例如,如果他們的腳有傷口,抗菌素耐藥性可能會進入血液。受污染的水也可能進入你的耳朵、眼睛或嘴巴。”

雖然攜帶抗菌素耐藥性并不一定會使人變得很糟糕,而且細菌可以被排出體外,不會對健康人造成問題,但持續接觸會導致身體不適。增加風險AMR會傳染給更容易受到感染的人。“這是一個令人討厭的錯誤,”彭科娃說。“很難預防[嚴重疾病],因為這些超級細菌很容易傳播,而且抗菌素耐藥性感染的治療選擇有限——抗生素根本不起作用。這是最大的擔憂。”
目前,當政府當局(英格蘭環境局、威爾士自然資源局和蘇格蘭環境保護局)監測河流和海岸的污水時,只有兩種常見細菌的水平-大腸桿菌和腸球菌–之所以被測量,是因為它們經過充分研究且可預測。然而,正如布里斯托解釋的那樣,這些指標僅提供了河流健康狀況和隨后的抗菌素耐藥性傳播風險的概況:“有數千不同種類的致病性細菌耐藥性日益增強。我們的污水系統是抗菌素耐藥性的滋生地,”他說。
如何遏制細菌潮
廢水是抗生素耐藥性的主要來源。處理廠既充當水槽又充當熱點因為這是從糞便中去除細菌的地方,無論它們是否攜帶耐藥基因。這也是這些細菌混合的地方其他天然存在的細菌在里面活性污泥絮體(一種覆蓋有大量微生物的凝膠狀材料,可以生物降解有機材料并過濾掉大多數病原體)。這些絮凝物上的高營養濃度意味著細菌可以快速繁殖,基因(包括抗生素耐藥性基因)可以更快地轉移。
英國伯明翰大學計算生物學副教授Jan-UlrichKreft研究污水處理廠的復雜性旨在量化AMR通過環境傳播的途徑。“我們還不知道奶牛的徑流或田間糞便的擴散是否與人類污水路徑一樣重要。一旦我們知道了這一點,我們就可以優先考慮干預措施并根據該基線衡量進展情況。”
“廢水處理廠通過以下方式去除所有細菌及其耐藥基因:約100倍作為粗略的經驗法則,”克雷夫特說,他解釋說,未經處理的污水總是比經過處理的污水嚴重得多。
在英國,除了通過合流下水道溢流排放的污水(通常但不總是雨天),或污水從孔洞或裂縫中漏出舊的,通常是維多利亞時代的管道。沒有人確切知道有多少未經處理的污水被泄漏,但是一項研究計算2020年,英國僅30個廢水處理廠就排放了110億升(24億加侖)未經處理的污水,相當于4,352個奧運會規模游泳池的容量。因此,克雷夫特認為安裝體積計暴風雨泛濫時應該是一項法律要求:某事受到推崇的下議院環境審計委員會,但是被排除在外2021年的環境法.
一點AMR也可以保留在處理過的廢水中和大腸桿菌是不結合的細菌之一到污泥絮體-相反,它流經系統并進入水道。

在發展中國家克雷夫特說,情況可能會更糟。在印度的穆西河,只有約20%的污水由于人口增長速度超過了處理廠的建設速度,城市河流中充滿了未經處理的污水。“處理廠的廢水實際上比受污染的河水更干凈,”克雷夫特說。
AMR是一個移動實體,通過以下方式環游全球船運和旅游–因此改善發展中國家的廢水處理將有所幫助解決抗菌素耐藥性問題克雷夫特說,在英國。事實上,英國政府最近承諾8500萬英鎊(1.08億美元)用于支持國際社會努力改善非洲抗菌藥物的獲取以及全球抗菌藥物耐藥性監測。
“這是一個全球性問題——來自國家/地區的人們東南亞的人可能會帶著腸道內的耐藥細菌返回,”克雷夫特說。“飛機廁所已滿AMR和這些耐藥細菌可以在腸道中停留幾個月。這可能不是問題,但如果您生病并服用了一個療程的抗生素,那么您就選擇了耐藥細菌。如果耐藥基因轉移到引起感染的病原體上,那么藥物就不起作用。”
2022年,科學家們約克大學在英國領導了全球項目監測藥品并在全球范圍內首次開展了調查環境中的藥物污染。全球258條河流測試了61種藥物四分之一的人對某些抗生素(包括常用抗生素)檢測呈陽性,其濃度足夠高,足以推動抗菌素耐藥性的發展。
AMR問題預計也會惡化隨著世界人口的增長對現有污水基礎設施提出了更大的需求,并增加了對更多廢水處理廠的需求。氣候變化引發的極端天氣也是一個威脅倍增器。干旱期間,水道中的污水變得更加集中,而洪水則增加了農田的徑流并淹沒了下水道,導致未經處理的污水流入河流。
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“當河流流速很快時,水中的一些細菌河流沉積物重新懸浮并釋放回水體中,因此大雨過后最好不要在河流中游泳,”克萊夫特警告說。氣溫上升也會產生影響。細菌在較溫暖的沉積物或水中生長得更快,2018年美國研究發現10C(18F)的升高始終與常見病原菌中AMR水平的升高相關。
然而,在英國,要求清理污水系統的呼聲越來越高。據SAS最新報告所述,2023年有1,924人報告在進入英國水域后生病水質報告。布里斯托表示,“其中大約60%的病例發生在被歸類為‘優秀’的沐浴水域;我們鼓勵人們去這些地方游泳”。
布里斯托說他的非營利組織正在推動為了獨立調查污水污染問題和普遍缺乏水質監測。“[AMR]不是未來的威脅,而是現在的威脅,我們的廢物處理系統對于增強抵御能力絕對至關重要,”他說。
據英國水務公司(水和廢水處理公司貿易協會)的發言人稱,研究表明廢水處理工程在去除廢水中的AMR基因和生物體方面“有效”。自來水公司還提議提高價格,以資助基礎設施的進一步投資,包括處理廠,其中一些行業的經濟監管機構Ofwat已批準.
國家與先進的抗菌素耐藥性監測策略,例如冰島、芬蘭和斯洛文尼亞,也有一些最干凈的水道在歐洲。因此,布里斯托建議的解決方案之一是為英國環境署提供更好的資源——政府部門監測水質。“由于缺乏監測,我們并不真正了解我們的河流和沿海水域里有什么,”他警告說。
據英國環境、食品和農村事務部(Defra)稱,該部門和環境署也是2400萬英鎊(3100萬美元)財政部資助的項目的一部分農業、食品和環境中的病原體監測(Path-Safe)計劃。該項目旨在通過食品和水系統檢測和追蹤病原體及相關的抗菌素耐藥性,并一直在試驗新的環境監測方法。
“我認為人們沒有意識到這有多緊迫......這不是我們經常談論的事情,因為它令人不愉快和可怕,”彭科娃說,她希望政策制定者能夠緊急優先這個問題和解決全身性抗生素過度使用問題在兩個醫療領域和工業化農業.
但個人也可以采取一些措施,她補充道:“第一步是避免過度使用抗生素,始終完成一個療程并停止浪費抗生素”。
此外,開發新的靶向抗生素是抗微生物藥物耐藥性預防的另一個前沿領域,承諾的跡象。微生物學家在貝爾法斯特女王大學最近發現了細菌如何保護自己免受抗生素的影響,這可能會導致未來新藥物的開發。與此同時,化學家們在倫敦國王學院發現了一種加速新抗生素生產的方法。研究人員在斯特靈大學蘇格蘭還在開發一種新的低成本系統來監測淡水質量,該系統使用創新的傳感器技術和人工智能來標記污染水域。
幾天后,Penkova收到了我的大腸桿菌測試結果。我的樣本沒有顯示任何抗菌素耐藥性的證據,這對目前來說是個好消息。一個人的腸道微生物群是動態的——它的波動取決于他們攝入的食物和飲料、接觸的人以及去過的地方。但彭科娃并不想阻止人們游泳:“我想讓人們獲得更多的信息,并呼吁改變以清理我們的水道,”她說。
雖然已證實的大腸桿菌的存在不能與人們游泳的水域明確相關,但像彭科娃這樣的科學家正在努力量化這些聯系并鼓勵加強抗菌藥物管理之內醫療保健和農業–首先醫生和獸醫只在必要和適當的時候才開抗生素,而不是作為預防措施或治療對抗菌藥物無效的病毒感染。
就個人而言,除非絕對必要,否則我肯定會避免默認使用抗生素,并且我也會盡力避免在環境中接觸抗菌素耐藥性。我將通過SAS更仔細地檢查污染預報更安全的海洋和河流服務app,我絕對不會在河流或沿海水域游泳大雨過后,我會將浴室柜中未使用的抗生素帶回當地藥房進行安全處理。
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