水环境毒品监测用于毒情评估的标准体系研究

刘 昕 王兵益 杨发震

(1.云南警官学院，云南·昆明 650223；2.云南省公安厅，云南·昆明 650228)

目前我国毒情监测、评估体系包括禁毒宣传教育成效、毒品滥用程度、吸毒人员管控效果、涉毒活动预警能力、涉毒犯罪打击能力5个方面。作为典型药品和个人护理产品(PPCPs)，毒品经人体吸食后会随人体代谢物排入污水管网，最终汇入河流、湖泊、海洋。毒贩为销毁证据过程会向废水管网倾倒毒品，制毒过程也会向市政管网、农村沟渠排放高浓度毒品和易制毒化学品。通过监测水环境中的毒品含量及其变化规律，可对区域涉毒活跃程度进行综合研判。《2020年中国毒情形势报告》指出：综合运用污水测毒、毛发验毒、社会调查等手段加强毒情监测。基于污水监测的毒情评估模式正成为区域毒情评估的重要手段，科学、系统的标准体系已成为污水毒情监测的关键。

一、基于水环境监测的毒情评估标准现状

(一)国内外研究实践现状

20 世纪90年代，德国联邦消费者保护与食品安全局和美国环保署(EPA)，开始探究通过地表水的分析来研判常见药物滥用情况和居民健康指标。(1)郑晓雨，袁明俊，王德高，等. 基于污水流行病学的毒情研判技术研究进展[J]. 生态毒理学报，2020，15 (4). Daughton C G，Ternes T A. Pharmaceuticals and Personal Care Products in the Environment：Agents of Subtle Change？[J]. Environmental Health Perspectives，1999，107 (Suppl 6)：907-938.2001年，Daughton提出污水流行病学调查法(Waste-water Based Epidemiology，WBE)：通过废水中药物残留量的监测来估计药物消耗量。(2)Daughton C G. Pharmaceuticals and personal care products in the environment：scientific and regulatory issues [M]. Washington，D. C.：American Chemical Society，2001：348-364.2005年，Zuccato(3)Castiglioni S，Bagnati R，Zuccato E，et al. A multiresidue analytical method using solid-phase extraction and high-pressure liquid chromatography tandem mass spectrometry to measure pharmaceuticals of different therapeutic classes in urban wastewaters [J]. Journal of Chromatography A，2005，1092：206-215.等首次将WBE法用于意大利米兰、瑞士卢加诺、英国伦敦等城市污水中大麻类、冰毒类、鸦片类等毒品的监测和滥用情况评估。2011年起，WBE法逐渐得到了欧洲联合国毒品与犯罪调查办公室(UNODC)、毒品与毒瘾检测中心(EMCDDA)和欧洲污水分析核心成员国(SCORE)等国际组织或机构的重视和支持。2016年起，EMCDDA在年报中公布了污水毒品监测数据。(4)Williams A. Breaking bad habits [J]. Water &Wastewater International，2017，32 (1).2018年SCORE检测范围已覆盖了欧洲20个国家的73个城市。(5)Van Nuijs A L N，Lai F Y，Been F，et al. Multi-year inter-laboratory exercises for the analysis of illicit drugs and metabolites in wastewater：development of a quality control system [J]. TrAC Trends in Analytical Chemistry，2018，103.2011～2018年，SCORE连续8年标准方法和统一质控方式的实施，使其非法药物滥用的检测结果具有了直接可比性。(6)杨雪. 欧洲毒品治理中的污水监测实践 [N]. 中国禁毒报，2021年1月8日.SCORE的成功经验表明，科学、系统的标准体系是WBE法毒情评估的关键。

WBE法为基于水环境监测的毒情评估提供了理论基础。基于WBE法的毒情评估基本环节包括：确定目标分析物→采样与布点→预处理→检测→数据处理→分析评估。WBE法毒情评估的常用指标为人均日毒品滥用量(IDC，mg/人/天)，关键变量是人口数量、采样断面流量和毒品及其代谢物(目标分析物)的浓度。(7)侯臣之，花镇东，徐鹏，等. 基于污水分析法的毒情评估研究及应用进展 [J]. 中国药科大学学报，2018，(04).人均日毒品滥用量估算的常规方法如下：(8)Zuccato E，Chiabrando C，Castiglioni S，et al. Estimating Community Drug Abuse by Wastewater Analysis [J]. Environ Health Perspect，2008，116 (8)：1027-1032.

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式中，Ci是水样中目标分析物i的浓度(mg/L)，F是采样断面流量(L/天)，P是断面上游管网排污人数，Ri是母体药物与目标分析物i的分子量之比，Ei是母体代谢为目标分析物i的排泄率(0

2011年，Lai(9)Lai F Y，Bruno R，Leung H W，et al. Estimating daily and diurnal variations of illicit drug use in Hong Kong：A pilot study of using wastewater analysis in an Asian metropolitan city [J]. Forensic Science International，2013，233 (1-3)：126-132.等人在香港大型污水处理厂检出了氯胺酮、甲基苯丙胺等毒品。2014年起，李喜青团队研究了北京、上海、广州和深圳四大城市的毒品消耗情况，(10)Khan U，Nuijs A L N V，Jing L，et al. Application of a sewage-based approach to assess the use of ten illicit drugs in four Chinese megacities [J]. Science of the Total Environment，2014，487：710-721.并将其研究成果于2017年在广东中山示范。2018年，山东省禁毒部门联合中国海洋大学运用WBE法对全省170余个县(市、区)的 139个污水处理厂进行了检测，评估、分析了省内毒情。同年7月，Nature杂志对中国扩大对污水的监控、防止非法药物滥用进行了报道。(11)Cyranoski D. China expands surveillance of sewage to police illegal drug use [N]. Nature 2018，559：310-311. doi：https：//doi.org/10.1038/d41586-018-05728-3.2019年，公安部推广城市污水监测，用于毒情监测评估。(12)黄锐，刘冬冬. 城市污水监测在毒情监测评估中的应用研究 [J]. 贵州警察学院学报，2021，33(04).自2020年起，国家禁毒委员会办公室将城市生活污水毒品监测结果，作为“全国禁毒示范城市”创建的重要指标。2020年10月，公安部禁毒局在全国禁毒工作会议上要求，2021年起全国各省禁毒总队每季度开展一次污水监测。基于国内研究和实践需求，中国药科大学、(13)王婧媛，侯臣之，花镇东，等. SPE-UPLC-MS/MS同时检测污水中多种滥用药物及其代谢物 [J]. 中国药科大学学报，2020，51(03).大连海事大学、(14)曹禹，董小棠，邵雪婷，等. 污水分析方法监测城市毒品滥用长期趋势 [J]. 环境科学，2021，42(12).司法鉴定科学研究院、(15)Yuan S，Wang X，Wang R，et al. Simultaneous determination of 11 illicit drugs and metabolites in wastewater by UPLC-MS/MS [J]. Water Science and Technology，2020，82 (9)：1771-1780.中国环境科学研究院、(16)Wang W M，Guo C S，Chen L，et al. Simultaneous enantioselective analysis of illicit drugs in wastewater and surface water by chiral LC-MS/MS：a pilot study on a wastewater treatment plant and its receiving river [J]. Environmental Pollution，2021，273：116424.石河子大学、(17)Zhao J，Lu J J，Zhao H J，et al. Illicit drugs and their metabolites in urban wastewater：Analysis，occurrence and consumption in Xinjiang，China [J]. Science of the Total Environment，2022，852：158457.中国刑事警察学院、四川警察学院(18)Wang H B，Xu B Y，Yang L，et al. Consumption of common illicit drugs in twenty-one cities in southwest China through wastewater analysis [J]. Science of the Total Environment，2022，851：158105.等研究单位和民营企业(19)首家污水毒品快速检测仪标志着我国污水毒品检测进入“快时代” [EB/OL]. https：//cj.sina.com.cn/articles/view/6399610124/17d724d0c00101t2ba.均加入了水环境毒品监测研究。国内外WBE法的研究成果和实践经验为客观评估毒情、科技治理毒品问题提供了新途径。科学、系统的标准体系是连接科技治理和法律治理的桥梁。经过十年研究实践，2021年我国开始在研究和实践基础上创建自身标准体系。

(二)国内水环境毒情监测标准现状

有限的文献研究发现，目前我国WBE法毒情监测标准包括行业标准、地方标准和团体标准，暂无国家标准(表1)。

表1 我国水环境毒品监测标准体系

1.国家标准和行业标准

2023年公安部发布公共安全行业标准GA/T 2059-2023，为水环境监测甲基苯丙胺、苯丙胺、3，4-亚甲基二氧基甲基苯丙胺、3，4-亚甲基二氧基苯丙胺、吗啡、O6-单乙酰吗啡、氯胺酮、可卡因等10种常见毒品及其代谢物，提供了水样预处理、检测和数据处理方法。GA/T 2059-2023规定WBE法毒情监测的人口标记物为可替宁，水样预处理和检测的方法为“同位素内标+固相萃取+液相色谱-质谱法(同位素内标+SPE+LC-MS/MS)”。虽然水环境毒品监测的公共安全行业标准尚未涉及采样和布点规范，但GA/T 2059-2023的发布让参与WBE法毒情监测的政府和社会检测机构有规可循。

水环境中的毒品属于典型PPCPs，早期的环境监测技术为水环境中毒品的监测提供了技术基础。(20)Huizer M，Laak T L，Voogt P，et al. Wastewater-based epidemiology for illicit drugs：A critical review on global data [J]. Water Research，2021 207：117789.对标生态环境领域，环境保护的国家和行业标准体系可为WBE法毒情监测标准建设提供借鉴。例如：我国环境标准的两级(国家标准和地方标准)六类(环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、环境方法标准、环境标准物质标准、环保仪器设备标准)体系为WBE法毒情监测的标准体系建设提供了框架性借鉴；国家标准GB/T 5749-2022《生活饮用水卫生标准》及其配套检测方法标准《生活饮用水标准检验方法》GB/T 5750 不仅为水样的采集和保存提供借鉴，也为水环境中PPCPs检测提供了同GA/T 2059-2023一致的“同位素内标+SPE+LC-MS/MS”法。

行业标准层面，《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91-2002)《地表水环境质量监测技术规范》(HJ 91.2-2022)《水质样品的保存和管理技术规定》(HJ 493-2009)《水质采样技术指导》(HJ 494-2009)和《水质采样方案设计技术规定》(HJ 495-2009)，规定了开阔河流、封闭管道、水库和湖泊、底部沉积物、地下水、生活污水及工业废水采样的布点、采样断面设置、采样频次设置、采样仪器设备选择和流量计量的原则，以及采样前准备和采样后的初步预处理、运输、保存等保证样品质量的措施。

2.地方标准和团体标准

为满足采样布点、预处理、检测的迫切需求，2021年11月湖南省发布DB43/T 2199-2021《水环境中12种毒品及其代谢物、人口标记物检验方法总则》及其系列标准(表1)，并于2022年1月实施。该地方标准体系不仅规定了水环境毒品监测的采样布点和数据处理规范，也规定了水环境中苯丙胺类、氯胺酮、阿片类、可卡因和甲卡西酮等常见毒品及其人体代谢物，以及人口标记物(可替宁)检验的“同位素内标+SPE+LC-MS/MS”法。上海市司法鉴定协会于2021年推出团体标准《生活污水采样及常见毒品监测技术规范》(T/SHSFJD 0001-2021)。T/SHSFJD 0001-2021不仅规定了污水中阿片类、苯丙胺类、可卡因、氯胺酮、甲卡西酮、曲马多等毒品及其代谢物以及人口标记物(可替宁)检验的“同位素内标+SPE+LC-MS/MS”法，还引用生态环境标准体系下的GB/T 27522、HJ91.1-2019对采样与布点、水样保存与运输等质量保证措施进行了规定。

总体而言，现有国内标准体系中，行业标准、地方标准和团体标准涵盖了WBE法毒情监测的“预处理→检测→数据处理”环节，其监测种类包含了国内滥用量和滥用人数最多的阿片类、苯丙胺类和氯胺酮。可替宁是现有标准体系推荐的人口估算标记物。“同位素内标+SPE+LC-MS/MS”法是水环境毒品检测的关键技术，WBE是基于水环境监测评估毒情的理论基础。地方标准和团体标准在行业标准基础上增添了采样与布点的相关规定以及新型毒品(甲卡西酮、曲马多)的检测方法。

二、基于水环境监测的毒情评估标准困境

(一)监测、评估、预警体系不全

就标准方法而言，目前WBE法毒情监测仍以政府(公安)部门为主。由于各省(区、市)的污水毒品监测实验室人力的紧缺，绝大部分采样工作下沉至各基层公安机关。由于GA/T 2059-2023尚未对采样布点作出明确规定，缺乏统一的采样方法，将导致各地基层民警的采样误差，进而导致实验室的检测结果误差，影响各地毒情评估的客观公正性。

毒情评估、预警的法制保障体系离不开科学、系统的评估、预警标准。就评估和预警方式而言，由于现有体系缺乏毒情评估标准(规范)，目前以监测结果排名的评估机制缺乏法制保障；由于缺乏毒品滥用评估标准和预警指标，“监测结果排名→挂牌(专项)整治”的运动型治理机制依然存在。

就监测范围而言，现有标准体系涉及的WBE法主要针对区域毒品滥用情况评估。贩毒过程罪犯为了销毁证据会向厨房水槽、马桶倾倒毒品，导致废水管网中毒品(本体)浓度突然升高。制毒过程不仅会向水环境排放高浓度毒品，同时还会向水环境排放特征性的易制毒化学品。但国内现有标准体系主要针对市政污水中的人口标记物(可替宁)、毒品本体和毒品人体代谢物的监测。亟须探究水环境中高浓度毒品(本体)和特征性易制毒化学品的监测方法标准，以推动制(贩)毒评估、预警体系建设。

(二)新型毒品监测盲区大

疫情以来，随着边境管控加强和境外毒品入境受阻，氟胺酮、合成大麻素等第三代毒品和新精神活性物质(NPS)滥用风险逐渐升高。第三代毒品和NPS的制造逐渐摆脱了罂粟等毒品原植物和列管易制毒化学品的依赖。“厨房实验室”的小规模制造和网络订单式销售以及滥用方式的多样化，给第三代毒品和NPS案件的侦破带来了新挑战。一方面，对于绝大多数第三代毒品和NPS，由于国内尚缺标准品、标准物质标准和检测标准，检测难仍是第三代毒品和NPS案件定性的难题。另一方面，由于新型毒品滥用时间较短，短期内其代谢产物及其在环境中的迁移转化规律研究资料有限，寻找水环境中新型毒品的目标分析物(DTR)(21)刘昕，白楠楠，陈俊秋. 水体毒品监测技术研究[J]. 云南警官学院学报，2020，(03).成为水环境中第三代毒品和NPS监测的首要问题。

(三)农村和社区监测有短板

虽然现有标准体系为水环境毒品监测提供“同位素内标+SPE+LC-MS/MS”的精准检测方法和基于可替宁监测的人口标记法。但在我国农村，由于生活污水的无组织排放源的普遍存在，获取WBE法所需的管网覆盖区人口和管网流量等关键参数仍然存在变数。同时，由于部分农村地区污水被作为灌溉用水，粪便作肥料，导致毒品的人体代谢物从水环境向土壤迁移，容易造成毒品浓度检测误差。农村管网覆盖不全不仅给采样带来困难，也容易造成排污人口、污水流量估算误差和毒品浓度检测误差。因而，现有标准体系规定的WBE操作模式在农村毒品滥用评估中存在短板。

随着我国对娱乐行业的规范整治和疫情以来实体娱乐行业的衰退，同时，线上毒品交易逐渐摆脱交易场地限制，吸贩毒人员向城市租住场所和城中村转移风险增大。然而，由于我国绝大多数省市的污水毒品监测机构主要由公安机关毒品实验室负责，检测人力、设备有限，难以从污水管网末端向社区节点和农村延伸。现有行业标准中采样和评估规范的缺乏，将导致社会检测机构难以参与社区和农村污水毒品监测、融入社区和农村毒品治理格局。

(四)未能排除合法使用干扰

目前WBE法毒情监测的各级标准体系，虽然涵盖了水环境中阿片类、古柯类、苯丙胺类、曲马多、甲卡西酮等毒品的监测方法。然而，目前标准所涉毒品中除甲基苯丙胺外，均有医疗(包括兽医)用途。毒情监测和预警的目的在于保护合法使用，打击非法滥用，依法保障人类健康和社会稳定。因而，亟须探究方法标准，排除监测结果中的合法使用量，进一步细化非法使用量的评估方法。

三、完善水环境毒情监测标准体系的建议

(一)完善监测、评估、预警体系

基于水环境监测的毒品滥用量评估是毒情评估的重要组成。客观公正的监测结果不仅是评估和预警的依据，也是指导禁毒实战的基础。因而亟须建立国家和行业层面的监测-评估-预警标准体系，尤其是加快评估和预警标准的建设。虽然目前暂无国家和行业层面的监测-评估-预警标准体系，但部分省市禁毒部门在毒情监测、评估、预警的实践基础上，因地制宜地提出了“情报+实验室+监测”“监测+治理”“1+5+N”等模式，探索以实验室为基础支撑，兼具常规监测、情报分析、趋势判断和引导打击的毒情监测-评估-预警模式，为完善标准(规范)体系和立法保障提供了前期实践经验。(22)刘峻，张黎. 毒情监测预警体系构建：新时代毒品问题治理的新引擎 [J]. 警察技术，2022，(05).

(二)积极开展新型毒品监测标准研究

相对于公安机关有限的技术实力和人力，高校、研究院所和企业的基础研究和应用研究优势突出。针对新型毒品监测标准的急切需求，充分发挥政府的主导作用，引导多元主体共同参与新型毒品监测的研究和标准的制定，是及时填补标准盲区的捷径。基础研究领域，石河子大学Zhao(23)Zhao J，Lu J J，Zhao H J，et al. Illicit drugs and their metabolites in urban wastewater：Analysis，occurrence and consumption in Xinjiang，China [J]. Science of the Total Environment，2022，852：158457.等人，基于WBE法通过SPE+ HPLC-MS/MS，对中国新疆五个城市污水处理厂的美沙酮和四氢大麻酚(THC)等药物进行了分析，并比较了可替宁、氨氮(NH4-N，)、总氮(TN)、总磷(TP)、生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)的人口估算误差；大连海事大学邵雪婷(24)Shao X T，Liu S Y，Zhao Y T. Evaluation of eight psychoactive drugs used in Chinese cities by wastewater-based epidemiology [J]. Science of the Total Environment，2023 855：158982.和北京大学高婷婷(25)Gao T T，Du P，Xu Z Q. Occurrence of new psychoactive substances in wastewater of major Chinese cities [J]. Science of the Total Environment，2017，575：963-969.等人，基于WBE法通过SPE+ HPLC-MS/MS技术监测了我国城市生活污水中的氟硝西泮、唑吡坦、甲氧麻黄酮、亚甲基二氧基吡咯戊酮、苄基哌嗪、三氟甲基苯基哌嗪、1-(3-氯苯基)哌嗪等新型毒品的滥用情况。国内基于WBE法的SPE+ HPLC-MS/MS技术为监测新型毒品、估算人口规模、完善标准体系提供了新参考。

(三)积极探索农村和社区水环境毒品监测规范

一方面可针对我国东西部乡村和社区发展差异开展局部研究，探究WBE法在部分农村区域的应用创新，并基于当地创新实践考虑地方标准的制定，弥补国家和行业标准的不足。例如，漆寿元(26)漆寿元，袁媛，邵雪婷，等. 基于“水系检测”和“管道回溯”的毒情研判技术——以辽宁省东港市为例 [J]. 中国刑警学院学报，2020，(01).等人通过“水系检测”和“管道回溯”的地表水毒品监测技术，推算了辽宁省东港市各辖区以及乡镇的毒品消费总量。相对于经典WBE法的“人均日毒品消费量评估”“毒品消费总量评估”的WBE法新模式，为社区、农村、乡镇等微观区域内的毒情监测与评估提出了新方案。另一方面，针对我国乡村和社区众多、发展差异大，管网杂、乱、多的特点，应鼓励高校、研究院所和企业等社会力量参与基础研究，推动团体标准建设，通过无限民力弥补有限警力的同时，完善农村、社区水环境毒情监测、评估、预警体系。

(四)探索监测标准体系与大数据的结合

污水中的毒品来源包括合法(医疗)使用、非法滥用和制(贩)毒排放。医疗合法使用台账明确、使用者个人信息完善，探索监测标准体系与大数据的结合，强化智慧医疗和智慧禁毒的数据信息关联，结合WBE法毒情监测标准和医疗(合法)使用数据，精准区分监测区域合法使用和非法滥用的人口规模，是客观评估非法滥用的关键。易制毒化学品有生活生产必需品和制毒原料的双重属性，水环境制毒监测、评估预警标准体系建设过程，也应强化化学品大数据与禁毒大数据的关联。标准体系与大数据相结合，是实现监测、评估、预警智慧化的客观需求。

结论

水环境毒品监测已成为评估区域涉毒活跃程度的关键技术。科学、系统的标准体系是水环境毒品监测和毒情评估、预警的关键。2011年以来，我国不断对污水中的毒品进行监测研究和实践，探究国内基于水环境监测的毒情评估、预警体系。经过十年研究实践，目前我国已初步建立了行业标准、地方标准和团体标准体系。“同位素内标+SPE+LC-MS/MS”已成为水环境毒品浓度检测标准方法，可替宁是目前标准体系推荐的人口标记物，监测种类包括阿片类、苯丙胺类、氯胺酮、可卡因、甲卡西酮、曲马多及其代谢物。WBE法是目前标准体系中毒品滥用程度的评估方法。我国地方标准和团体标准为水环境毒情评估提供了目标分析物、采样与布点、预处理、检测和数据处理的方法。然而，仍需国家和行业层面的采样、评估、预警标准来提升毒情评估、预警的客观公正性，推动毒情评估、预警从运动治理向法制保障的转变；需进一步完善监测、评估、预警体系，填补新型毒品监测标准盲区；需开展农村和社区水环境毒品监测研究，并将毒情监测标准建设与禁毒大数据建设相结合，以完善WBE法毒情监测的标准体系，提升毒情监测、评估的客观公正性和毒情预警的智慧性。