Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere kortlægger høje niveauer af stoffer i Hudson-floden

Carol Knudsen, en forskningsassistent ved Lamont-Doherty Earth Observatory, prøver Hudson-floden for tilstedeværelsen af ​​stoffer. Lægemidler er blevet påvist i hele floden. Kredit:John Lipscomb/Riverkeeper

I en ny undersøgelse, forskere har kortlagt en gryderet af kasserede lægemidler opløst i hele Hudson-floden. De siger, at nogle steder, niveauer kan være høje nok til at påvirke vandlevende organismer. Forskningen vises i den tidlige online-udgave af tidsskriftet Vandforskning .

Dette er ikke den første undersøgelse, der finder lægemidler i Hudson, men det er den første til at se på en bred vifte, og kortlægge deres niveauer og fordeling. I alt, forskerne fandt 16 forskellige farmaceutiske forbindelser, herunder antibiotika, lægemidler til behandling af forhøjet blodtryk, højt kolesteroltal, epilepsi, sår og halsbrand, og den almindelige aspirin-erstatning acetaminophen. Medicinen menes at komme ind i floden gennem spildevandsudløb, efter at mennesker udskiller umetaboliserede doser, eller når folk dumper ubrugte piller i afløbet. Vandet omkring New York City har høje niveauer, men forskerne fandt endnu højere koncentrationer nær mere beskedne kommunale udløb fra nogle upstate-kommuner.

"Nogle niveauer er høje nok til, at du kan være bekymret for fisk og andre vandlevende organismer, " sagde Andrew Juhl, en akvatisk biolog ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, der var medforfatter til undersøgelsen. "Lige nu, vi ved ikke, hvad virkningerne kan være. Vores pointe lige nu er at sige, at disse lægemidler er der, og her er mønsteret i hele floden."

Undersøgelsen var et samarbejde mellem personale ved U.S. Environmental Protection Agency, den regionale miljøgruppe Riverkeeper, Lamont-Doherty og Queens College.

Farmaceutisk-relateret forurening er et velkendt fænomen. Forskere har dokumenteret tilstedeværelsen af ​​stoffer i overfladevand mange steder i de sidste 20 år eller deromkring. En undersøgelse fra 1999-2000 fra U.S. Geological Survey fandt målbare mængder i 80 procent af vandprøverne taget fra 30 stater. En undersøgelse fra 2008 foretaget af Associated Press fandt medicin i drikkevandet hos omkring 40 millioner amerikanere. For nylig, forskere opdagede høje koncentrationer af antidepressiva i hjernen på fisk fra Niagara-floden.

Tidligere forskning fra Cornell University har fundet lægemidler i Hudson, sammen med industrielle forbindelser. Blandt andet, i 2013 har Juhl og hans kolleger også dokumenteret tilstedeværelsen af ​​bakterier resistente over for almindelige antibiotika i floden, sandsynligvis også med oprindelse i spildevand.

Juhl sagde, at den nye undersøgelse er et skridt i retning af at forstå præcis, hvordan lægemidler distribueres, og om de kan påvirke floden.

I undersøgelsen, forskerne brugte Riverkeepers fartøj til at prøve 72 steder langs floden to gange hver, i maj og juli 2016. De startede over Troy, hvor Mohawk-floden strømmer ind i Hudson, og sluttede af batteriet i New York Harbor, dækker omkring 155 miles. Nogle prøver blev taget i vandveje, der forbinder til havnen, inklusive East River.

Farvandet omkring New York City viste ret høje doser af stoffer, men nogle pletter op ad floden er værre. Her, Newtown Creek, som deler Queens og Brooklyn. Kredit:Kevin Krajick

Test for 16 meget ordinerede lægemidler, de fandt spor af alle flere steder - i gennemsnit omkring halvdelen af ​​listen på hvert sted. Disse omfattede højblodtryksmedicinen atlenol (mærkenavnet Tenamin), diltiazem (Cardizem) og metoprolol (findes i Lopressor og Toprol); anti-ulcus medicinen ranitidin (Zantac); anti-kolesterol lægemidlet gemfibrozil (Lopil); og carbamazepin (Tegretol), bruges til at behandle epilepsi. Acetaminophen, den aktive ingrediens i Tylenol og andre produkter, var udbredt.

Forskellige kombinationer opstod forskellige steder, men samlet set, blodtryksmedicin var de mest almindelige. Forskerne testede også for to almindelige ikke-medicin, der forventes at blive fundet i spildevand:koffein og det kunstige sødemiddel sucralose. Deres niveauer havde en tendens til at vokse og aftage med tilstedeværelsen af ​​lægemidler, styrker sagen om, at spildevand var kilden til alle forbindelserne.

Koncentrationerne var ikke højest i nærheden af ​​New York City, som man kunne forvente, men snarere tæt på kloakudløbene fra nogle få upstate-kommuner. Disse omfattede Orangetown og Yonkers, hvor forskerne konsekvent fik øje på omkring 90 procent af de lægemidler, de testede for. Det værste var måske ved spildevandsudløbet for byen Kingston, omkring 90 miles op ad floden fra New York City; her, mindst fem forbindelser dukkede op i potentielt bekymrende mængder. Høje niveauer blev også fundet længere op ad floden, nær Troy og Albany. Koncentrationen af ​​de fleste stoffer faldt i mindre folkerige områder af floden, hvor indstrømmende åer formodentlig fortyndede virkningerne af opstrøms forurening. Holdet sammenlignede deres resultater med en 2016 føderal regeringsundersøgelse af 182 amerikanske floder og vandløb, og fandt, at detektionsraten i Hudson var højere end de fleste. Juhl sagde, at dette ikke var en overraskelse, fordi Hudson løber gennem et så højt befolket område.

Et interessant sted, sagde Juhl:vandet fra U.S. Military Academy ved West Point, som har eget rensningsanlæg. Da holdet prøvede i maj, det fandt høje niveauer af medicin. Da de kom tilbage i juli, niveauet var faldet til det halve. En mulig forklaring:det var sommer, og der kan have været færre elever og ansatte rundt omkring.

Hudson er en mægtig flod, gjort mægtigere af spildevand; Juhl bemærkede, at i løbet af de måneder, de prøvede, omkring 8 til 11 procent af dens ferskvandsstrøm over New York City er renset spildevand - omkring 450 millioner gallons om dagen. Hertil kommer spildevand, der strømmer ind fra New York City og omegn, omkring 1 milliard gallons om dagen. Rundt om byen, koncentrationen af ​​forurenende stoffer kompliceres af havnens indviklede kystlinjer og tidevandet to gange dagligt, der bruser frem og tilbage, som kan tjene til at fortynde noget af forureningen.

Floden er langt renere, end den var for årtier siden, da regeringer på alle niveauer begyndte, begyndte massive bestræbelser på at standse tilstrømningen af ​​industrielle stoffer og opgradere byernes spildevandsrensningsanlæg. Men nogle spildevandsanlæg er ikke i stand til at følge med deres belastninger, især under store storme, når regnvand overvælder systemerne, og råt spildevand ender med at blive skyllet ud i floden. I hvert fald spildevandsanlæg er ikke designet til at fjerne eller behandle lægemidler, det er de heller ikke forpligtet til. Indtil nu, hverken EPA eller andre agenturer sætter standarder for tilstedeværelsen af ​​lægemidler i vand, hovedsagelig fordi ingen er sikker på, hvilke niveauer der er sikre eller ej.

I en håndfuld samfund ved floden, omkring 100, 000 mennesker er afhængige af floden for at få drikkevand, men der er ingen direkte beviser for, at mennesker tager skade af flydende lægemidler. Det sagt, Tidligere laboratorieforsøg fra andre forskere tyder på, at nogle lægemidler kan skade vandlevende organismer på de niveauer, som den nye undersøgelse målte. Disse omfatter epilepsilægemidlet carbamazepin, som virker giftigt for ferskvandsrejer; det kolesterolsænkende lægemiddel gemfibrozil og det vanddrivende middel furosemid, menes at forårsage DNA-skader hos nogle fisk; og blodtryksmidlet propranolol, som virker giftigt for muslinger. Selv acetaminophen kunne interagere med andre lægemidler og forårsage problemer, ifølge en tidligere undersøgelse foretaget af italienske forskere.

"Vi kender ikke konsekvenserne for akvatiske organismer af langvarig kronisk eksponering for nogen af ​​disse stoffer, eller blandinger af dem, sagde Juhl. På dette tidspunkt, vi har nu grundlag for bekymring, men vi ved det virkelig ikke."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.