台湾科学家巧用LC/MS检测水中新兴污染物(ECs)

　　什么是药物新兴污染物(ECs)

　　持久性有机污染物(POPs)臭名远扬，是一种在环境中很稳定的禁用氯化物，对包括人类在内的很多生物都有毒害作用。

　　近年来，新种类的POPs引起了环保主义者的关注，它们以惊人的数量存在于小溪、河流甚至饮用水中。这些POPs被称为新兴污染物(emerging contaminants，ECs)，它们能够通过废水处理设备，因为废水处理设备还没有被设计用来处理这类污染物。Ecs包括滥用的毒品、医学用药、个人护理和咖啡因。虽然还没有被管制，但是一些Ecs已经被证明对人体健康和环境有害。

　　各地Ecs的本底水平会受到当地活动的影响。台湾科学家围绕一项年度流行音乐节展开了研究。这项音乐盛事吸引了约600,000粉丝涌入当地，大部分的粉丝是年轻人。Chon-Lin Lee团队测定了在这项盛事的影响下，包括处方药、抗生素和毒品在内的ECs在水中的含量。Chon-Lin Lee团队成员分别来自国立中山大学、高雄医科大学和新竹工业技术研究所。

　　如何检测音乐节附近的水

　　研究用的水样本分别取自当地游客最多的8月、游客最少的10月、干旱季3月以及举办音乐节的4月。在音乐节举行的那一周，研究人员每天在相同的时间从废水处理厂污水入口处和出口处采水样。

　　研究者使用两种液质联用(LC/MS)的方法检测水中的30种Ecs。这30种ECs包括最常用的处方药和非处方药、兽药、咖啡因和毒品，还有生活中常用的防晒霜和化妆品。根据目标物质的性质，研究者选取了C₁₈柱和五氟苯基(pentafluorophenyl)柱作为检测的色谱柱。

　　配备ESI源的质谱仪采用正、负离子模式对目标化合物进行多反应监测(MRM)。根据相关标准，Ecs在河水的检出限范围为0.04-10ng/L，在废水处理厂的污水入口处和出口处检出限为1-10ng/L和2-10ng/L。

　　音乐节不仅带来了欢呼也带来了ECs

　　分析结果显示，这30种ECs几乎都在废水中有检出，其中，20种Ecs同时存在于90%的废水样本。10种含量最高的检出目标物包括消遣性毒品氯胺酮和MDMA(也称为摇头丸)，还有咖啡因、伪麻黄碱、扑热息痛、可待因和布洛芬。虽然海洛因和吗啡没有检出，但研究人员表示，这两种药物为高代谢药物，应将他们的代谢物添加到检测列表中。

　　废水处理厂的污水处理装置还是有一定作用的，只有少数Ecs在河水样本中检出，而且含量很低。通过比较废水处理厂入口处和出口处样品的检测结果也可以得到相同的结论。在河水中检出的药物按含量排序依次为：氨苄青霉素、可待因、咖啡因、立痛定。

　　研究还表明，与其它月份相比，在有音乐节的4月份这些ECs含量都达到了最高值。这是因为在这段时期更多的污染药物进入了水系统，除此之外，夏季和秋季的充足雨水会对Ecs有一定的稀释作用。

　　在音乐节开始后，处方药、苯丙胺和冰毒的水平并没有上升。但如果由此判断狂热的粉丝没有嗑药那就大错特错了。克他命、摇头丸、咖啡因、扑热息痛和伪麻黄碱的水平在活动开始后逐渐上升，直至音乐节结束时达到了峰值。

　　活动期间，在废水样本中增加最多的是摇头丸，浓度从89.1 ng/L增到了940 ng/L，这说明在此次音乐节上这是一款很流行的毒品。在美国橄榄球超级杯大赛期间和澳大利亚公众假期期间活动当地的废水中也出现了毒品浓度上升情况。

　　台湾科学家的这项研究不仅仅揭示了如音乐节这类活动上的嗑药现象，而且告诉我们这些药物的激增会给污水处理带来障碍，并影响当地的水生环境。

　　编译：郭浩楠