随着劳动节的临近，许多人准备在当地的溪流和河流中去划船和游泳。这些令人愉快的夏季活动似乎无害，但它们对这些水道有影响吗?今天，科学家们报告了对这个问题的首次全面研究的初步结果，该研究表明，娱乐活动可以改变溪流的化学和微生物指纹，但对环境和健康的影响尚不清楚。
研究人员将在美国化学会(ACS)秋季会议上发表他们的研究结果。
这个项目源于卡斯滕·普拉斯博士和詹姆斯·兰维尔博士关于人类活动对地表水影响的一次对话。“有很多关于废水进入地表水等问题的讨论，”普拉斯说，“但有一个方面没有真正考虑到的是人们在地表水中游泳——特别是与气候变化和炎热的夏季有关，因为水位下降。”
因此，研究人员联合起来探索夏季娱乐对淡水溪流的影响。科罗拉多矿业学院的Ranville建议在附近的Clear Creek进行研究。他的团队将检测无机污染物，包括金属和纳米颗粒。约翰霍普金斯大学的Prasse团队将评估有机污染物，如药品。兰维尔还得到了科罗拉多矿业学院约翰·斯皮尔博士的帮助，调查了河流的微生物群。
2022年，科罗拉多大学的研究人员在繁忙的劳动节周末和之后比较安静的工作日收集了水样。在许多周末，每小时都有多达500人在这条小溪的那部分进行管道和游泳。一个未受干扰的上游位置采样进行比较。然后用最先进的分析方法对样品进行测试，包括电感耦合等离子体质谱法和液相色谱-高分辨率体质谱法。主要目的是寻找水中可检测到的化学物质的变化。
“我们使用软件和高级仪器分析来拼凑出人们对河流做了什么的故事，”普拉斯实验室的研究生努尔·哈姆丹(Noor Hamdan)说，他将在会议上介绍这项工作。哈姆丹说:“我们发现了很多人类代谢物、很多药物、一些非法药物和一些防晒霜——真的是一大堆与人类有关的化合物。”这些化合物可能会从人们的皮肤上被洗掉，或者通过汗液或尿液等其他可能的来源释放出来。
普拉斯实验室的初步结果表明，可卡因、利多卡因(一种表面麻醉剂)、非索非那定(一种抗组胺药)、拉莫三嗪(一种治疗癫痫发作和双相情感障碍的药物)和加巴喷丁(一种治疗癫痫发作和神经疼痛的药物)，以及聚乙二醇(用于药物治疗和许多其他应用)和邻苯二甲酸盐(增塑剂)都存在。有机防晒霜和紫外线过滤器也被检出。
兰维尔实验室的研究生卡门·维拉鲁埃尔(Carmen Villarruel)发现，人类的娱乐活动搅动了小溪中的沉积物，从而提高了水中铜、铅、锌、铝和铁等金属的浓度。“大部分金属以颗粒形式存在，这对野生动物有影响，”维拉鲁埃尔说。例如，这些沉积物会堵塞鱼的鳃，使它们更难从水中吸收氧气。Ranville指出，除了金属颗粒外，研究小组还在水中发现了一些溶解的金属，这些金属可能会影响繁殖、物种多样性和水生物种的健康。
油管和游泳也改变了小溪的微生物分布，增加了通常与人类排泄物有关的微生物的丰度。斯皮尔说，这可能会影响生活在河流中的物种，比如鱼类，以及自然存在于水中的微生物，它们是生态系统的关键组成部分。
研究小组使用美国环境保护署的软件对河流中的化合物进行了风险评估。Hamdan说，他们发现大多数化合物并不是特别容易生物积累。但研究人员也强调，没有关于环境中长期毒性或持久性的数据，也没有足够的数据来评估许多化合物的暴露风险。
“所以这是这个项目的一个重要发现，”哈姆丹说。“我们现在知道这些化合物在河里。但我们不知道它们的浓度，也不知道它们如何影响环境中的鱼类或其他物种。”在这个项目的未来研究中，研究小组计划收集更多的样本来追踪随着时间的变化趋势。
与此同时，普拉斯对那些想在水里玩得开心的人提出了一些有用的建议。“不要在河里撒尿，”他半开玩笑地说。“当你在厕所里小便时，水在排入河流之前会进入污水处理厂。但如果你在河里小便，所有的化学物质都会直接进入水中。我们知道，即使浓度很低，药物等物质也会影响鱼类等水生物种。”他还建议使用矿物质防晒霜，如氧化锌，而不是含有紫外线过滤器的防晒霜，因为紫外线过滤器可能对水生生物有毒。
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