環(huán)境中毒品污染研究進(jìn)展

周志剛

(浙江警察學(xué)院，浙江 杭州310053)

近年來，我國霧霾天氣持續(xù)不斷，水污染、土壤污染問題不斷暴露，環(huán)境污染問題正嚴(yán)重威脅著人類健康。各種癌癥、罕見疾病高發(fā)突發(fā)，引發(fā)了人們對(duì)環(huán)境問題的高度關(guān)注和擔(dān)憂。毒品濫用作為全球性的問題，嚴(yán)重影響人類健康、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的和諧穩(wěn)定。環(huán)境中毒品污染與這兩大世界性的問題緊密相聯(lián)。環(huán)境中的藥物已被一致認(rèn)為是嚴(yán)重的環(huán)境污染物，隨著毒品吸食人數(shù)不斷增多，很多國家和地區(qū)毒品消費(fèi)量，如可卡因、海洛因、苯丙胺類興奮劑和大麻的消費(fèi)量，已經(jīng)達(dá)到了藥品的使用量。毒品作為一類新興污染物引發(fā)了越來越多學(xué)者的關(guān)注和研究[1]。現(xiàn)代分離分析技術(shù)已能準(zhǔn)確分析環(huán)境中微量濃度毒品和其代謝物，這些化合物可能具有潛在的藥理活性和生物活性，對(duì)生物環(huán)境和人體健康的影響不容忽視。本研究對(duì)環(huán)境中毒品污染最新研究成果進(jìn)行綜述，以期為我國研究環(huán)境中毒品污染問題提供重要信息。

1 環(huán)境中毒品的分析方法

目前相關(guān)研究建立了水體和污泥中毒品和其代謝物分析方法，主要包括科學(xué)取樣、樣品儲(chǔ)存、樣品前處理、樣品分析、數(shù)據(jù)記錄和分析等步驟，這些步驟的正確操作直接關(guān)系到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。以水體中毒品分析方法為例，取樣包括單次取樣和24h連續(xù)自動(dòng)取樣兩種方式；所取水樣有兩種保存方法，一是4℃冷藏，72h內(nèi)分析檢測(cè)，二是用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到 2，-20℃冷凍保存，待分析時(shí)先融化，然后進(jìn)行分析；樣品分析前一般采取固相萃取技術(shù)(SPE)進(jìn)行濃縮和凈化，大多采取離線SPE，也有部分研究采用在線SPE；然后采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)法進(jìn)行定量分析[2]。水體中部分毒品和代謝物的分析方法如表1所示。

2 環(huán)境中常見的毒品污染物

研究表明，環(huán)境中常見的毒品及其代謝產(chǎn)物主要包括：海洛因、嗎啡和6-乙酰嗎啡；苯丙胺、甲基苯丙胺、搖頭丸(MDMA)及其代謝物亞甲二氧基苯丙胺(MDA)；可卡因及其代謝物苯甲酰芽子堿(BE)、芽子堿；四氫大麻酚(THC)及其代謝物11-羥基四氫大麻酚；美沙酮及其代謝物2-亞乙基-1，5-二甲基-3，3-聯(lián)苯吡咯烷(EDDP)；氯胺酮及其代謝物去甲基氯胺酮等[3]。海洛因被吸食后42%以嗎啡的形式排泄；冰毒43%～62%以甲基苯丙胺的形式排泄；搖頭丸65%以MDA的形式排泄；大麻65%～90%以四氫大麻酚的形式排泄；可卡因只有1%～9%以原形排泄出來，35%～54%和32%～49%分別以BE和芽子堿的形式排泄[3]。毒品通過不同途徑源源不斷地進(jìn)入環(huán)境中：毒品經(jīng)吸食代謝后以原形或代謝物的形式隨尿液、糞便、唾液和汗液等排泄進(jìn)入污水系統(tǒng)；地下實(shí)驗(yàn)室合成的毒品被隨意丟棄或隨偷排的廢水進(jìn)入污水系統(tǒng)或土壤；毒品在放置或吸食過程中以粉末的形式進(jìn)入空氣中。水體、土壤和空氣中的毒品還會(huì)通過不同的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移，因此，不同環(huán)境中均存在不同濃度的各種毒品及其代謝產(chǎn)物污染問題，目前水體中毒品污染研究最廣泛。

3 環(huán)境中毒品污染現(xiàn)狀

毒品通過吸食代謝、地下毒品合成實(shí)驗(yàn)室污水排放、犯罪人員丟棄等不同方式源源不斷地進(jìn)入環(huán)境中，并在污水、地表水、地下水、自來水、土壤、淤泥和空氣等環(huán)境中不斷地轉(zhuǎn)移和重新分布，目前已在各種環(huán)境中均檢測(cè)到不同的毒品，其中水體是主要的污染區(qū)。

3.1 污水中的毒品

毒品被吸食后以原形或代謝物的形式經(jīng)尿液、糞便等排泄進(jìn)入污水系統(tǒng)。污水處理廠只能去除污水中的部分毒品和其代謝物，相應(yīng)的去除率與污水處理的技術(shù)和過程有關(guān)，同時(shí)與毒品和代謝物存在的濃度、分子性質(zhì)、光照條件、溫度等相關(guān)[4]。毒品及其代謝物在水環(huán)境中的存在引起了環(huán)境科學(xué)家極大的興趣。和處方藥一樣，環(huán)境中微量濃度的毒品和其代謝物對(duì)人體健康和環(huán)境安全存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)；不同之處是，到目前為止水環(huán)境中毒品和其代謝物對(duì)人體健康和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響的相關(guān)信息十分有限[5]。澳大利亞、加拿大、美國和歐洲等國家和地區(qū)相關(guān)研究證實(shí)了水體中毒品的存在[1]。不同國家和地區(qū)檢出毒品和濃度如表2所示。

從檢測(cè)結(jié)果來看，西班牙、意大利、瑞士、英國、比利時(shí)、德國和愛爾蘭可卡因的檢出濃度達(dá)數(shù)百納克每升，可卡因的主要代謝產(chǎn)物BE的濃度達(dá)到了幾納克每升；海洛因的主要代謝產(chǎn)物嗎啡的檢出濃度在意大利和西班牙低于100 ng·L-1，但是在瑞士、德國、英國的的檢出濃度達(dá)到了數(shù)百納克每升；甲基苯丙胺在西班牙、意大利、比利時(shí)、加拿大的檢出濃度在幾納克每開至十幾納克每升，但是在美國和澳大利亞均高達(dá)數(shù)百納克每升；苯丙胺在意大利的檢出濃度為17 ng·L-1，在美國和西班牙分別超過了200 ng·L-1，在英國高達(dá)5 236 ng·L-1；大麻、搖頭丸、美沙酮和氯胺酮等其他毒品和代謝物經(jīng)常被檢出[5]。

表2 常見檢出物和濃度 ng·L-1

3.2 地表水中的毒品

毒品和其代謝物很難通過簡單的污水處理廠中的物理化學(xué)和生物技術(shù)去除，要提高有機(jī)化合物的去除效率需要提升污水處理技術(shù)，采用高級(jí)氧化、臭氧處理、滲透等三步處理，但是這樣的處理技術(shù)和方法成本高，一般的污水處理廠不會(huì)采用這一技術(shù)方法[5]。因此，毒品和其代謝物經(jīng)污水處理廠處理后大部分以原形進(jìn)入地表水，甚至飲用水中，極少部分發(fā)生轉(zhuǎn)變后經(jīng)污水處理廠流出再進(jìn)入地表水、飲用水中[6]。意大利、德國、愛爾蘭、英國、西班牙、比利時(shí)、瑞士和美國等國家和地區(qū)開始研究不同地區(qū)地表水中毒品和其代謝物的濃度，可卡因、苯甲酰芽子堿、苯丙胺、甲基苯丙胺、搖頭丸的平均濃度在4～350 ng·L-1范圍內(nèi)。

3.3 飲用水和地下水中的毒品

由于飲用水水處理廠也不能完全去除地表水和地下水中的毒品和其代謝物，飲用水中的毒品和其代謝物污染問題格外引人關(guān)注。西班牙在地下水中檢測(cè)到了可卡因、苯甲酰芽子堿、可卡乙堿、嗎啡、美沙酮、2-亞乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷、搖頭丸等毒品和其代謝物，其中，嗎啡的濃度較高，最高檢出濃度達(dá)7.4 ng·L-1[5]；西班牙、歐洲、拉丁美洲等國家和地區(qū)在自來水中檢測(cè)到了可卡因、苯甲酰芽子堿、可卡乙堿、美沙酮、2-亞乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷等毒品和其代謝物，其中，苯甲酰芽子堿的濃度較高，最高檢出濃度達(dá)4.5 ng·L-1[5]。 到目前為止，有關(guān)飲用水中毒品和其代謝物去除的相關(guān)信息非常少。普通的飲用水處理過程中除了苯甲酰芽子堿、美沙酮、2-亞乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷容易被去除，其他的毒品和其代謝物通常不易去除[4]?？赡苡捎诜治鰴z測(cè)的區(qū)域可卡因、美沙酮吸食量較大，可卡因、苯甲酰芽子堿、美沙酮、2-亞乙基-1，5-二甲基-3，3-二苯基吡咯烷在自來水中的檢出率非常高[7]。

3.4 空氣中的毒品

毒品在放置過程中會(huì)以粉末的形式進(jìn)入空氣中；大麻、冰毒、海洛因等毒品以燙吸、鼻吸等方式吸食時(shí)也會(huì)大量進(jìn)入空氣中[8]。空氣中毒品和其代謝物的污染并不像水體中的污染一樣受到關(guān)注，世界范圍內(nèi)的研究數(shù)據(jù)也非常有限。目前的研究數(shù)據(jù)主要來自于意大利、西班牙、葡萄牙、智利、巴西、阿爾及利亞等，研究顯示空氣中存在可卡因、苯甲酰芽子堿、海洛因、6-乙酰嗎啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、搖頭丸等，檢出濃度在皮克每升范圍內(nèi)[5]。由于空氣中毒品和其代謝物的濃度極其微量，最初對(duì)空氣中毒品和其代謝物的檢測(cè)并不是為了關(guān)注空氣中毒品污染對(duì)公眾健康的影響，而是為了監(jiān)測(cè)吸毒模式，然而長期暴露在低濃度毒品污染環(huán)境中，其對(duì)兒童、老人、哮喘病人等特殊人群的影響需要給予關(guān)注。

4 環(huán)境中毒品的生態(tài)毒性

毒品和其代謝物源源不斷地進(jìn)入環(huán)境中，水體是主要的污染對(duì)象。大量的研究定性、定量分析了水體中毒品和其代謝物，然而這些污染物對(duì)環(huán)境的生態(tài)毒性和影響很少被關(guān)注和研究，一則可能是因?yàn)闈舛葮O其微量，再者可能是因?yàn)檠芯枯^為困難。無論如何，如同藥物一樣，應(yīng)當(dāng)重視毒品和其代謝物對(duì)水生生物、生物群和生態(tài)系統(tǒng)的影響。

關(guān)于毒品對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的相關(guān)研究報(bào)道非常有限，并且不夠系統(tǒng)，目前為止只有關(guān)于苯丙胺、甲基苯丙胺、氯胺酮、可卡因和嗎啡對(duì)水生生物影響的研究報(bào)道。國外相關(guān)研究表明，體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)證實(shí)苯丙胺硫酸鹽對(duì)虹鱒魚肝細(xì)胞和水蚤具有較高的毒性[8]；青鳉魚暴露于氯胺酮環(huán)境中的行為變化、氧化應(yīng)激、基因表達(dá)以及神經(jīng)毒性或細(xì)胞凋亡效應(yīng)研究結(jié)果顯示，水中氯胺酮的存在對(duì)魚類發(fā)育和人體健康具有毒理學(xué)影響[9]；可卡因?qū)涹w動(dòng)物斑馬貽貝細(xì)胞遺傳毒性研究顯示其具有重要的初級(jí)DNA損傷作用，能加速細(xì)胞凋亡[10]；嗎啡對(duì)河蚌免疫毒性效應(yīng)顯示為吞噬細(xì)胞、細(xì)胞內(nèi)酯酶活性和細(xì)胞粘附性減少[11]；甲基苯丙胺對(duì)土壤微生物具有生態(tài)毒性作用[12]。依據(jù)現(xiàn)有研究可以推知，毒品的刺激或抑制作用取決于毒品的種類和試驗(yàn)的有機(jī)生物。在我國，中國環(huán)境科學(xué)研究院、公安部禁毒情報(bào)技術(shù)中心和中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心聯(lián)合對(duì)北京市水體中甲基苯丙胺、苯丙胺、氯胺酮、甲卡西酮等毒品和精神活性物質(zhì)污染特征和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究，結(jié)果在水體中檢出了甲基苯丙胺、苯丙胺和氯胺酮成分，雖然與國外水體中相關(guān)毒品濃度相比，總體處于較低水平，但是考慮到毒品具有較強(qiáng)的生物活性，它們對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的長期和綜合風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注[13-14]。北京大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院李喜青課題組對(duì)甲基苯丙胺和氯胺酮在環(huán)境濃度(0.05～0.5μg·L-1)下對(duì)秀麗隱桿線蟲的生理功能的影響以及地表水中的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果顯示甲基苯丙胺和氯胺酮顯著影響秀麗隱桿線蟲攝食速率、運(yùn)動(dòng)、味覺和嗅覺，此外這兩種毒品均可誘發(fā)外陰畸形，深圳河和涼水河的風(fēng)險(xiǎn)商計(jì)算結(jié)果表明甲基苯丙胺和氯胺酮對(duì)水生生物具有不可忽視的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[15]。雖然環(huán)境中毒品的濃度很低，但是由于毒品具有較強(qiáng)的生理活性和生物活性，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)生態(tài)毒性的重視和研究。同時(shí)積極開展相關(guān)研究，探討其對(duì)人類健康的影響，尤其是對(duì)脆弱人群的影響。

5 結(jié)論

毒品和其代謝物通過吸毒人員的排泄、犯罪人員傾倒、制毒窩點(diǎn)污水排放等方式不斷進(jìn)入自然環(huán)境中。雖然檢測(cè)結(jié)果表明環(huán)境中毒品和代謝物的濃度通常非常低，但是由于毒品具有很強(qiáng)的生理活性并且以復(fù)雜混合物的形式存在于環(huán)境中，持續(xù)排入環(huán)境中的毒品和代謝物可能對(duì)人體健康和野生生物具有潛在的不良影響。相關(guān)研究已經(jīng)證實(shí)了環(huán)境濃度下甲基苯丙胺、氯胺酮、可卡因、嗎啡等毒品具有明顯的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)外關(guān)于藥品和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的研究非常多，但是關(guān)于環(huán)境中毒品和其代謝物的研究多集中于各種毒品和其代謝物的濃度、毒品濫用量、毒品濫用特征等。環(huán)境中毒品和代謝物對(duì)環(huán)境的影響和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究還很少。我國是毒品消費(fèi)大國，尤其在大城市吸毒人員數(shù)量多且較為集中，環(huán)境中毒品和代謝物的濃度較高，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)其對(duì)環(huán)境和人體健康影響的研究。目前我國關(guān)于環(huán)境中毒品污染的研究非常少，北京大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院李喜青課題組對(duì)各種毒品和其代謝物在污水處理廠、湖泊、河流等水體中的濃度和濫用情況等進(jìn)行了分析，并通過研究初步證實(shí)了毒品甲基苯丙胺、氯胺酮具有不可忽視的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)當(dāng)積極關(guān)注毒品濫用的新趨勢(shì)，既加強(qiáng)常見濫用毒品對(duì)環(huán)境和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的全面研究，同時(shí)，也要加強(qiáng)新型毒品濫用對(duì)環(huán)境和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究。