环境中毒品污染研究进展

周志刚

(浙江警察学院，浙江 杭州310053)

近年来，我国雾霾天气持续不断，水污染、土壤污染问题不断暴露，环境污染问题正严重威胁着人类健康。各种癌症、罕见疾病高发突发，引发了人们对环境问题的高度关注和担忧。毒品滥用作为全球性的问题，严重影响人类健康、经济发展和社会的和谐稳定。环境中毒品污染与这两大世界性的问题紧密相联。环境中的药物已被一致认为是严重的环境污染物，随着毒品吸食人数不断增多，很多国家和地区毒品消费量，如可卡因、海洛因、苯丙胺类兴奋剂和大麻的消费量，已经达到了药品的使用量。毒品作为一类新兴污染物引发了越来越多学者的关注和研究[1]。现代分离分析技术已能准确分析环境中微量浓度毒品和其代谢物，这些化合物可能具有潜在的药理活性和生物活性，对生物环境和人体健康的影响不容忽视。本研究对环境中毒品污染最新研究成果进行综述，以期为我国研究环境中毒品污染问题提供重要信息。

1 环境中毒品的分析方法

目前相关研究建立了水体和污泥中毒品和其代谢物分析方法，主要包括科学取样、样品储存、样品前处理、样品分析、数据记录和分析等步骤，这些步骤的正确操作直接关系到分析结果的准确性。以水体中毒品分析方法为例，取样包括单次取样和24h连续自动取样两种方式；所取水样有两种保存方法，一是4℃冷藏，72h内分析检测，二是用盐酸调节pH值到 2，-20℃冷冻保存，待分析时先融化，然后进行分析；样品分析前一般采取固相萃取技术(SPE)进行浓缩和净化，大多采取离线SPE，也有部分研究采用在线SPE；然后采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)法进行定量分析[2]。水体中部分毒品和代谢物的分析方法如表1所示。

2 环境中常见的毒品污染物

研究表明，环境中常见的毒品及其代谢产物主要包括：海洛因、吗啡和6-乙酰吗啡；苯丙胺、甲基苯丙胺、摇头丸(MDMA)及其代谢物亚甲二氧基苯丙胺(MDA)；可卡因及其代谢物苯甲酰芽子碱(BE)、芽子碱；四氢大麻酚(THC)及其代谢物11-羟基四氢大麻酚；美沙酮及其代谢物2-亚乙基-1，5-二甲基-3，3-联苯吡咯烷(EDDP)；氯胺酮及其代谢物去甲基氯胺酮等[3]。海洛因被吸食后42%以吗啡的形式排泄；冰毒43%～62%以甲基苯丙胺的形式排泄；摇头丸65%以MDA的形式排泄；大麻65%～90%以四氢大麻酚的形式排泄；可卡因只有1%～9%以原形排泄出来，35%～54%和32%～49%分别以BE和芽子碱的形式排泄[3]。毒品通过不同途径源源不断地进入环境中：毒品经吸食代谢后以原形或代谢物的形式随尿液、粪便、唾液和汗液等排泄进入污水系统；地下实验室合成的毒品被随意丢弃或随偷排的废水进入污水系统或土壤；毒品在放置或吸食过程中以粉末的形式进入空气中。水体、土壤和空气中的毒品还会通过不同的方式进行转移，因此，不同环境中均存在不同浓度的各种毒品及其代谢产物污染问题，目前水体中毒品污染研究最广泛。

3 环境中毒品污染现状

毒品通过吸食代谢、地下毒品合成实验室污水排放、犯罪人员丢弃等不同方式源源不断地进入环境中，并在污水、地表水、地下水、自来水、土壤、淤泥和空气等环境中不断地转移和重新分布，目前已在各种环境中均检测到不同的毒品，其中水体是主要的污染区。

3.1 污水中的毒品

毒品被吸食后以原形或代谢物的形式经尿液、粪便等排泄进入污水系统。污水处理厂只能去除污水中的部分毒品和其代谢物，相应的去除率与污水处理的技术和过程有关，同时与毒品和代谢物存在的浓度、分子性质、光照条件、温度等相关[4]。毒品及其代谢物在水环境中的存在引起了环境科学家极大的兴趣。和处方药一样，环境中微量浓度的毒品和其代谢物对人体健康和环境安全存在潜在的风险；不同之处是，到目前为止水环境中毒品和其代谢物对人体健康和环境风险影响的相关信息十分有限[5]。澳大利亚、加拿大、美国和欧洲等国家和地区相关研究证实了水体中毒品的存在[1]。不同国家和地区检出毒品和浓度如表2所示。

从检测结果来看，西班牙、意大利、瑞士、英国、比利时、德国和爱尔兰可卡因的检出浓度达数百纳克每升，可卡因的主要代谢产物BE的浓度达到了几纳克每升；海洛因的主要代谢产物吗啡的检出浓度在意大利和西班牙低于100 ng·L-1，但是在瑞士、德国、英国的的检出浓度达到了数百纳克每升；甲基苯丙胺在西班牙、意大利、比利时、加拿大的检出浓度在几纳克每开至十几纳克每升，但是在美国和澳大利亚均高达数百纳克每升；苯丙胺在意大利的检出浓度为17 ng·L-1，在美国和西班牙分别超过了200 ng·L-1，在英国高达5 236 ng·L-1；大麻、摇头丸、美沙酮和氯胺酮等其他毒品和代谢物经常被检出[5]。

表2 常见检出物和浓度 ng·L-1

3.2 地表水中的毒品

毒品和其代谢物很难通过简单的污水处理厂中的物理化学和生物技术去除，要提高有机化合物的去除效率需要提升污水处理技术，采用高级氧化、臭氧处理、渗透等三步处理，但是这样的处理技术和方法成本高，一般的污水处理厂不会采用这一技术方法[5]。因此，毒品和其代谢物经污水处理厂处理后大部分以原形进入地表水，甚至饮用水中，极少部分发生转变后经污水处理厂流出再进入地表水、饮用水中[6]。意大利、德国、爱尔兰、英国、西班牙、比利时、瑞士和美国等国家和地区开始研究不同地区地表水中毒品和其代谢物的浓度，可卡因、苯甲酰芽子碱、苯丙胺、甲基苯丙胺、摇头丸的平均浓度在4～350 ng·L-1范围内。

3.3 饮用水和地下水中的毒品

由于饮用水水处理厂也不能完全去除地表水和地下水中的毒品和其代谢物，饮用水中的毒品和其代谢物污染问题格外引人关注。西班牙在地下水中检测到了可卡因、苯甲酰芽子碱、可卡乙碱、吗啡、美沙酮、2-亚乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷、摇头丸等毒品和其代谢物，其中，吗啡的浓度较高，最高检出浓度达7.4 ng·L-1[5]；西班牙、欧洲、拉丁美洲等国家和地区在自来水中检测到了可卡因、苯甲酰芽子碱、可卡乙碱、美沙酮、2-亚乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷等毒品和其代谢物，其中，苯甲酰芽子碱的浓度较高，最高检出浓度达4.5 ng·L-1[5]。 到目前为止，有关饮用水中毒品和其代谢物去除的相关信息非常少。普通的饮用水处理过程中除了苯甲酰芽子碱、美沙酮、2-亚乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷容易被去除，其他的毒品和其代谢物通常不易去除[4]。可能由于分析检测的区域可卡因、美沙酮吸食量较大，可卡因、苯甲酰芽子碱、美沙酮、2-亚乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷在自来水中的检出率非常高[7]。

3.4 空气中的毒品

毒品在放置过程中会以粉末的形式进入空气中；大麻、冰毒、海洛因等毒品以烫吸、鼻吸等方式吸食时也会大量进入空气中[8]。空气中毒品和其代谢物的污染并不像水体中的污染一样受到关注，世界范围内的研究数据也非常有限。目前的研究数据主要来自于意大利、西班牙、葡萄牙、智利、巴西、阿尔及利亚等，研究显示空气中存在可卡因、苯甲酰芽子碱、海洛因、6-乙酰吗啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、摇头丸等，检出浓度在皮克每升范围内[5]。由于空气中毒品和其代谢物的浓度极其微量，最初对空气中毒品和其代谢物的检测并不是为了关注空气中毒品污染对公众健康的影响，而是为了监测吸毒模式，然而长期暴露在低浓度毒品污染环境中，其对儿童、老人、哮喘病人等特殊人群的影响需要给予关注。

4 环境中毒品的生态毒性

毒品和其代谢物源源不断地进入环境中，水体是主要的污染对象。大量的研究定性、定量分析了水体中毒品和其代谢物，然而这些污染物对环境的生态毒性和影响很少被关注和研究，一则可能是因为浓度极其微量，再者可能是因为研究较为困难。无论如何，如同药物一样，应当重视毒品和其代谢物对水生生物、生物群和生态系统的影响。

关于毒品对生态环境影响的相关研究报道非常有限，并且不够系统，目前为止只有关于苯丙胺、甲基苯丙胺、氯胺酮、可卡因和吗啡对水生生物影响的研究报道。国外相关研究表明，体外细胞毒性实验证实苯丙胺硫酸盐对虹鳟鱼肝细胞和水蚤具有较高的毒性[8]；青鳉鱼暴露于氯胺酮环境中的行为变化、氧化应激、基因表达以及神经毒性或细胞凋亡效应研究结果显示，水中氯胺酮的存在对鱼类发育和人体健康具有毒理学影响[9]；可卡因对软体动物斑马贻贝细胞遗传毒性研究显示其具有重要的初级DNA损伤作用，能加速细胞凋亡[10]；吗啡对河蚌免疫毒性效应显示为吞噬细胞、细胞内酯酶活性和细胞粘附性减少[11]；甲基苯丙胺对土壤微生物具有生态毒性作用[12]。依据现有研究可以推知，毒品的刺激或抑制作用取决于毒品的种类和试验的有机生物。在我国，中国环境科学研究院、公安部禁毒情报技术中心和中国科学院生态环境研究中心联合对北京市水体中甲基苯丙胺、苯丙胺、氯胺酮、甲卡西酮等毒品和精神活性物质污染特征和环境风险进行了研究，结果在水体中检出了甲基苯丙胺、苯丙胺和氯胺酮成分，虽然与国外水体中相关毒品浓度相比，总体处于较低水平，但是考虑到毒品具有较强的生物活性，它们对水生生态系统的长期和综合风险值得关注[13-14]。北京大学城市与环境科学学院李喜青课题组对甲基苯丙胺和氯胺酮在环境浓度(0.05～0.5μg·L-1)下对秀丽隐杆线虫的生理功能的影响以及地表水中的生态风险进行了评估，结果显示甲基苯丙胺和氯胺酮显著影响秀丽隐杆线虫摄食速率、运动、味觉和嗅觉，此外这两种毒品均可诱发外阴畸形，深圳河和凉水河的风险商计算结果表明甲基苯丙胺和氯胺酮对水生生物具有不可忽视的生态风险[15]。虽然环境中毒品的浓度很低，但是由于毒品具有较强的生理活性和生物活性，应当加强生态毒性的重视和研究。同时积极开展相关研究，探讨其对人类健康的影响，尤其是对脆弱人群的影响。

5 结论

毒品和其代谢物通过吸毒人员的排泄、犯罪人员倾倒、制毒窝点污水排放等方式不断进入自然环境中。虽然检测结果表明环境中毒品和代谢物的浓度通常非常低，但是由于毒品具有很强的生理活性并且以复杂混合物的形式存在于环境中，持续排入环境中的毒品和代谢物可能对人体健康和野生生物具有潜在的不良影响。相关研究已经证实了环境浓度下甲基苯丙胺、氯胺酮、可卡因、吗啡等毒品具有明显的生态环境风险。国内外关于药品和个人护理用品(PPCPs)环境污染和生态环境风险的研究非常多，但是关于环境中毒品和其代谢物的研究多集中于各种毒品和其代谢物的浓度、毒品滥用量、毒品滥用特征等。环境中毒品和代谢物对环境的影响和生态风险的研究还很少。我国是毒品消费大国，尤其在大城市吸毒人员数量多且较为集中，环境中毒品和代谢物的浓度较高，应当加强其对环境和人体健康影响的研究。目前我国关于环境中毒品污染的研究非常少，北京大学城市与环境科学学院李喜青课题组对各种毒品和其代谢物在污水处理厂、湖泊、河流等水体中的浓度和滥用情况等进行了分析，并通过研究初步证实了毒品甲基苯丙胺、氯胺酮具有不可忽视的生态风险。应当积极关注毒品滥用的新趋势，既加强常见滥用毒品对环境和生态风险的全面研究，同时，也要加强新型毒品滥用对环境和生态风险的研究。