一项新的建模研究突显了人类使用抗生素可能对全球水道构成的潜在威胁，研究人员在《PNAS Nexus》杂志上报告了这一发现。
近年来，环境中的抗生素残留及其对水生微生物多样性和抗菌药物耐药性（AMR）的影响已成为科学家和公共卫生专家日益关注的问题。许多关注点集中在抗生素制造过程中，该过程会将含有抗生素的废水直接排放到附近的水体中。这导致了监测和限制抗生素制造场所污染的努力。
然而，人们摄入的抗生素并不会完全代谢，因此家庭和医院的废水也是抗生素污染的潜在来源。尽管污水处理厂可以在处理后的水排放到地表水之前去除一些抗生素残留，但无法完全去除所有残留物。此外，世界上许多地区缺乏或根本没有污水处理设施。预计到2030年人类抗生素使用量将增加200%，这意味着人类可能是抗生素污染的重要来源。
建模可以提供初步的全球概况
蒙特利尔麦吉尔大学和One Health Trust的研究团队使用一种模型来预测从污水处理厂和未经处理的废水中化学污染物的分布和命运。他们计算了估计每年人类消耗的40种最常用抗生素中有多少最终进入河流和海洋。他们的目标是更清楚地了解这个问题，并确定需要环境管理和监管策略的区域。
“鉴于抗生素暴露对环境和人类健康的潜在风险，评估这些化合物在全球废水和地表水中的普遍性至关重要，”研究人员写道。“在缺乏足够的大规模监测方案的情况下，建模方法可以为包括抗生素在内的各种化学物质可能带来的风险提供初步的全球展望。”
近三分之一的消耗抗生素最终进入河流
根据2012年至2015年的全球抗生素销售数据，研究人员估计，人们每年消耗约29,200吨（32,187吨）40种最常用的抗生素，并在代谢后排出20,500吨（22,597吨）。其中，8,500吨（9,370吨；29%）经过处理或土壤自然衰减后排放到地表水中，3,300吨（3,638吨；11%）通过河流流入世界海洋或内陆水库（如湖泊或水库）。
在大多数河流中，抗生素残留总量转化为非常低的浓度，低于潜在环境影响的评估水平。但在低流量条件下，由于稀释较少，研究人员估计有600万公里（370万英里）的河流中抗生素浓度超过了高风险阈值。印度、巴基斯坦和东南亚国家受影响最为严重。
在380万公里（270万英里）的河流中，至少有一种抗生素在低流量条件下具有高环境风险，阿莫西林、头孢曲松和头孢克肟是主要的高暴露水平贡献者。
研究人员还估计，有7.5亿人——约占全球人口的10%——暴露于表面水中抗生素累积浓度最高的前1%的水域。
“这些人群因此可能会受到有害水平的慢性抗生素摄入，如果表面水用于直接人类消费的话，”研究报告的作者写道。
问题可能比模型显示的更为严重
作者表示，研究结果表明，迫切需要进一步研究模型预测的在地表水中最为普遍的抗生素的环境命运和影响，特别是那些对水生生态系统和人类健康构成高潜在风险的抗生素。
他们还指出，问题可能比模型显示的更为严重，因为模型没有考虑到用于食品生产动物的抗生素残留——其中许多也用于人类医学——以及制药制造产生的残留物。
“当然，虽然希望考虑这些其他抗生素污染源，但由于缺乏关于当地制造和畜牧业实践、废物管理实践以及控制抗生素残留物运输、降解和排放到地表水的特征的数据，目前无法进行此类建模，”他们写道。
“不过，通过建立一个由人类消费引起的污染基线水平，我们旨在为未来更全面的研究铺平道路，包括对其他抗生素来源的建模，”他们补充道。
与此同时，他们表示，研究结果强调了制定和实施适当的废水管理计划的必要性，特别是在他们发现最高暴露水平的地区。他们还呼吁更合理地使用抗生素，指出他们的模型识别出的高风险地区往往是抗生素可以轻易无处方获得的国家。
“因此，建议改进医疗实践，确保合理使用抗生素，”他们写道。
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