潜伏在海洋和河流中的超级细菌

温州网环保新闻讯，作者安娜·特恩斯 (Anna Turns) ，我是一个戴着护目镜、脸在水下的游泳运动员，但这些天我在把头浸入海面之前犹豫不决。近年来，越来越频繁的泄漏已将数百万小时未经处理的污水排放到英国河流和沿海水域。即时的健康风险数量众多：暴露可能导致急性疾病、耳部感染或胃部不适。但这还不是全部——这些被污染的水域还潜伏着另一种潜在的健康危害。

当病原体（包括污水中的细菌）的遗传密码发生突变以抵抗旨在控制感染的药物时，就会产生抗菌素耐药性（AMR）。由此产生的耐药病原体引起的感染，有时称为“超级细菌”，估计直接链接到127万人死亡每年，英国抗菌素耐药性问题特使莎莉·戴维斯夫人(DameSallyDavies)称这种威胁为“全球抗生素紧急情况”。到2050年，AMR每年可能导致1000万人死亡，根据联合国环境规划署.

世界卫生组织(WHO)将AMR标记为“无声的流行病“因为它是严重威胁到全球公共卫生–但媒体或政策制定者并不经常谈论这一点。

未经处理的污水是抗菌素耐药性传播的一种可能途径。一旦未经处理的含有抗菌素耐药性的污水污染进入环境，人们——包括像我这样的游泳者——就会受到感染。但当污水外溢时经常成为头条新闻，AMR经常被忽视。

因此，在幕后，科学家们正在努力量化哪些抗菌素耐药性来源是最危险的，以及哪些解决方案可以最有效地减少抗菌素耐药性的传播。不仅在英国，而且在全球范围内也是如此。

脏水流得很深

我很好奇自己是否摄入了任何AMR，因此接受了测试，以检查我的肠道是否已被某种特定类型的抗生素耐药性大肠杆菌定殖。一项快速、简单且不那么迷人的筛查测试包括将粪便样本邮寄给英国埃克塞特大学的进化微生物学家ElitsaPenkova。作为...的一部分她的博士学位，她正在协调便便棒该项目通过分析300人的粪便样本，评估英国河流污水污染与游泳者和非游泳者的抗菌素耐药性之间的联系。

在我等待结果时，彭科娃解释说，人类不能很好地代谢抗生素药物：“高达70%这些抗生素中的一些可以通过尿液和粪便排出体外”，因此有些抗生素会在不知不觉中被冲进马桶。

污水污染包括流出物废水处理厂,合流下水道溢流当系统过载时，例如在大雨期间，将原污水排放到水道中，以及化粪池。医院废水是另一个来源抗生素。还有周围世界上一半的抗生素被使用在农场，因此农业径流是主要关注点。

抗菌剂残留最终在土壤、河流沉积物、水道和海洋。一个新的水质报告环境慈善机构“欧洲地球观察”得出的结论是，英国75%的河流生态健康状况不佳。

Penkova表示：“受污染的河流为抗生素抗性细菌的出现、传播和维持提供了有利条件。”他的研究遵循埃克塞特大学2018年的研究海滩流浪汉研究与“冲浪者反对污水”组织合作开展，该组织是一项旨在争取更清洁、更安全水域的非营利环境运动。

在这项研究中，对英国冲浪者和不下海的人的粪便样本进行了比较显示用水者与抗菌素耐药性之间存在密切关联。冲浪者的内脏中含有耐抗生素大肠杆菌（一种细菌）的可能性大约是冲浪者的三倍被列为优先病原体世界卫生组织指出，这种细菌在头孢噻肟（一种常见抗生素）的存在下生长，而不是非冲浪者的肠道。研究人员还发现，冲浪者吞下的水比海里游泳者多10倍，因此可能更容易摄入抗生素耐药细菌。

然而，2023年爱尔兰的一项研究发现，沿海游泳者与不会游泳的人相比，肠道内携带抗生素抗性细菌的可能性更小。彭科娃表示，这些结果与海滩流浪者的结果相矛盾，可能是因为游泳者吞下的水量比冲浪者少。

受污染的河流不仅仅对游泳者和冲浪者构成威胁。“摄入AMR的方式有很多种，”环境非营利组织SurfersAgainstSewage(SAS)的首席执行官贾尔斯·布里斯托(GilesBristow)说。“有些人可能会跟着狗划水或走进水中——例如，如果他们的脚有伤口，抗菌素耐药性可能会进入血液。受污染的水也可能进入你的耳朵、眼睛或嘴巴。”

虽然携带抗菌素耐药性并不一定会使人变得很糟糕，而且细菌可以被排出体外，不会对健康人造成问题，但持续接触会导致身体不适。增加风险AMR会传染给更容易受到感染的人。“这是一个令人讨厌的错误，”彭科娃说。“很难预防[严重疾病]，因为这些超级细菌很容易传播，而且抗菌素耐药性感染的治疗选择有限——抗生素根本不起作用。这是最大的担忧。”

目前，当政府当局（英格兰环境局、威尔士自然资源局和苏格兰环境保护局）监测河流和海岸的污水时，只有两种常见细菌的水平-大肠杆菌和肠球菌–之所以被测量，是因为它们经过充分研究且可预测。然而，正如布里斯托解释的那样，这些指标仅提供了河流健康状况和随后的抗菌素耐药性传播风险的概况：“有数千不同种类的致病性细菌耐药性日益增强。我们的污水系统是抗菌素耐药性的滋生地，”他说。

如何遏制细菌潮

废水是抗生素耐药性的主要来源。处理厂既充当水槽又充当热点因为这是从粪便中去除细菌的地方，无论它们是否携带耐药基因。这也是这些细菌混合的地方其他天然存在的细菌在里面活性污泥絮体（一种覆盖有大量微生物的凝胶状材料，可以生物降解有机材料并过滤掉大多数病原体）。这些絮凝物上的高营养浓度意味着细菌可以快速繁殖，基因（包括抗生素耐药性基因）可以更快地转移。

英国伯明翰大学计算生物学副教授Jan-UlrichKreft研究污水处理厂的复杂性旨在量化AMR通过环境传播的途径。“我们还不知道奶牛的径流或田间粪便的扩散是否与人类污水路径一样重要。一旦我们知道了这一点，我们就可以优先考虑干预措施并根据该基线衡量进展情况。”

“废水处理厂通过以下方式去除所有细菌及其耐药基因：约100倍作为粗略的经验法则，”克雷夫特说，他解释说，未经处理的污水总是比经过处理的污水严重得多。

在英国，除了通过合流下水道溢流排放的污水（通常但不总是雨天），或污水从孔洞或裂缝中漏出旧的，通常是维多利亚时代的管道。没有人确切知道有多少未经处理的污水被泄漏，但是一项研究计算2020年，英国仅30个废水处理厂就排放了110亿升（24亿加仑）未经处理的污水，相当于4,352个奥运会规模游泳池的容量。因此，克雷夫特认为安装体积计暴风雨泛滥时应该是一项法律要求：某事受到推崇的下议院环境审计委员会，但是被排除在外2021年的环境法.

一点AMR也可以保留在处理过的废水中和大肠杆菌是不结合的细菌之一到污泥絮体-相反，它流经系统并进入水道。

在发展中国家克雷夫特说，情况可能会更糟。在印度的穆西河，只有约20%的污水由于人口增长速度超过了处理厂的建设速度，城市河流中充满了未经处理的污水。“处理厂的废水实际上比受污染的河水更干净，”克雷夫特说。

AMR是一个移动实体，通过以下方式环游全球船运和旅游–因此改善发展中国家的废水处理将有所帮助解决抗菌素耐药性问题克雷夫特说，在英国。事实上，英国政府最近承诺8500万英镑（1.08亿美元）用于支持国际社会努力改善非洲抗菌药物的获取以及全球抗菌药物耐药性监测。

“这是一个全球性问题——来自国家/地区的人们东南亚的人可能会带着肠道内的耐药细菌返回，”克雷夫特说。“飞机厕所已满AMR和这些耐药细菌可以在肠道中停留几个月。这可能不是问题，但如果您生病并服用了一个疗程的抗生素，那么您就选择了耐药细菌。如果耐药基因转移到引起感染的病原体上，那么药物就不起作用。”

2022年，科学家们约克大学在英国领导了全球项目监测药品并在全球范围内首次开展了调查环境中的药物污染。全球258条河流测试了61种药物四分之一的人对某些抗生素（包括常用抗生素）检测呈阳性，其浓度足够高，足以推动抗菌素耐药性的发展。

AMR问题预计也会恶化随着世界人口的增长对现有污水基础设施提出了更大的需求，并增加了对更多废水处理厂的需求。气候变化引发的极端天气也是一个威胁倍增器。干旱期间，水道中的污水变得更加集中，而洪水则增加了农田的径流并淹没了下水道，导致未经处理的污水流入河流。

碳计数

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“当河流流速很快时，水中的一些细菌河流沉积物重新悬浮并释放回水体中，因此大雨过后最好不要在河流中游泳，”克莱夫特警告说。气温上升也会产生影响。细菌在较温暖的沉积物或水中生长得更快，2018年美国研究发现10C(18F)的升高始终与常见病原菌中AMR水平的升高相关。

然而，在英国，要求清理污水系统的呼声越来越高。据SAS最新报告所述，2023年有1,924人报告在进入英国水域后生病水质报告。布里斯托表示，“其中大约60%的病例发生在被归类为‘优秀’的沐浴水域；我们鼓励人们去这些地方游泳”。

布里斯托说他的非营利组织正在推动为了独立调查污水污染问题和普遍缺乏水质监测。“[AMR]不是未来的威胁，而是现在的威胁，我们的废物处理系统对于增强抵御能力绝对至关重要，”他说。

据英国水务公司（水和废水处理公司贸易协会）的发言人称，研究表明废水处理工程在去除废水中的AMR基因和生物体方面“有效”。自来水公司还提议提高价格，以资助基础设施的进一步投资，包括处理厂，其中一些行业的经济监管机构Ofwat已批准.

国家与先进的抗菌素耐药性监测策略，例如冰岛、芬兰和斯洛文尼亚，也有一些最干净的水道在欧洲。因此，布里斯托建议的解决方案之一是为英国环境署提供更好的资源——政府部门监测水质。“由于缺乏监测，我们并不真正了解我们的河流和沿海水域里有什么，”他警告说。

据英国环境、食品和农村事务部(Defra)称，该部门和环境署也是2400万英镑（3100万美元）财政部资助的项目的一部分农业、食品和环境中的病原体监测（Path-Safe）计划。该项目旨在通过食品和水系统检测和追踪病原体及相关的抗菌素耐药性，并一直在试验新的环境监测方法。

“我认为人们没有意识到这有多紧迫......这不是我们经常谈论的事情，因为它令人不愉快和可怕，”彭科娃说，她希望政策制定者能够紧急优先这个问题和解决全身性抗生素过度使用问题在两个医疗领域和工业化农业.

但个人也可以采取一些措施，她补充道：“第一步是避免过度使用抗生素，始终完成一个疗程并停止浪费抗生素”。

此外，开发新的靶向抗生素是抗微生物药物耐药性预防的另一个前沿领域，承诺的迹象。微生物学家在贝尔法斯特女王大学最近发现了细菌如何保护自己免受抗生素的影响，这可能会导致未来新药物的开发。与此同时，化学家们在伦敦国王学院发现了一种加速新抗生素生产的方法。研究人员在斯特灵大学苏格兰还在开发一种新的低成本系统来监测淡水质量，该系统使用创新的传感器技术和人工智能来标记污染水域。

几天后，Penkova收到了我的大肠杆菌测试结果。我的样本没有显示任何抗菌素耐药性的证据，这对目前来说是个好消息。一个人的肠道微生物群是动态的——它的波动取决于他们摄入的食物和饮料、接触的人以及去过的地方。但彭科娃并不想阻止人们游泳：“我想让人们获得更多的信息，并呼吁改变以清理我们的水道，”她说。

虽然已证实的大肠杆菌的存在不能与人们游泳的水域明确相关，但像彭科娃这样的科学家正在努力量化这些联系并鼓励加强抗菌药物管理之内医疗保健和农业–首先医生和兽医只在必要和适当的时候才开抗生素，而不是作为预防措施或治疗对抗菌药物无效的病毒感染。

就个人而言，除非绝对必要，否则我肯定会避免默认使用抗生素，并且我也会尽力避免在环境中接触抗菌素耐药性。我将通过SAS更仔细地检查污染预报更安全的海洋和河流服务app，我绝对不会在河流或沿海水域游泳大雨过后，我会将浴室柜中未使用的抗生素带回当地药房进行安全处理。