从杀虫剂到咖啡因，影响生物体的化学物质正在进入美国的河流和溪流。这是美国地质调查局(USGS)和美国环保署(EPA)的两项互补研究得出的结论，两项研究都发表在今天的杂志上。
这是对我们环境中的生物的担忧，也可能是对人类健康的担忧——河流和溪流供应着全国大部分的饮用水。以前的研究表明，水处理设施可以去除一部分，但不是所有的污染物。
美国地质勘测局水文学家、两项研究的合著者保罗·m·布拉德利(Paul M. Bradley)说:“有大量研究表明，这些污染物即使是我们在这里看到的低剂量，实际上也能造成生物影响。”布拉德利说，影响是极其广泛的;“当你想到河流环境时，你指的是整个食物网。从微生物一直到大型鱼类和哺乳动物。”
布拉德利和他的同事们从35条水路采集了水样，其中包括三个远离人类居住地的地方作为对照。其余的样本来自农村和城市的混合环境。研究人员从每个地方取了足够的水进行两次单独的测试。第一个测试寻找719种选定化合物的存在。
在这719种化合物中，一半多一点，即406种化合物被检测到，这表明人类制造的化学物质正在进入更广泛的环境。排名前十的化学物质包括八种杀虫剂和两种药物——咖啡因和用于治疗2型糖尿病的二甲双胍。值得注意的是，这些化学物质都不是单独存在的，而是在一种稀释的汤中，化学物质相互混合在一起。
第二个测试更加有趣。他们没有寻找特定化学物质的存在，而是使用生物分析来测试水样，以寻找一种化学物质对生物体的影响。以咖啡因为例，对咖啡因敏感的人可以通过测试咖啡因含量来检测一杯咖啡中是否含有咖啡因，或者他们可以喝咖啡，看看它是否会让他们感到紧张。生物测定类似于喝咖啡，只是在细胞水平上。咖啡因有它的局限性——毕竟咖啡因不是唯一能让人紧张的药物——但它也有它的好处。如果你不知道咖啡中含有咖啡因，你就不需要去测试。但如果你知道咖啡让你紧张，你可能会去看看为什么。
在这种情况下，他们测试了水样本是否影响雌激素受体(女性性激素)，雄激素受体(男性性激素)和糖皮质激素受体(类固醇中常见的抗炎化合物)。他们发现水样影响了这三种物质，这并不奇怪。但当他们试图将生物活性与可能引发受体反应的化学物质联系起来时，他们在雄激素和糖皮质激素化合物方面遇到了困难。基于他们对供水系统中存在的406种化学物质的理解，雄激素和糖皮质激素受体的反应应该不会像它们那样强烈。让我们回到咖啡因的例子，这就像喝了一杯脱因咖啡，就像你喝了一杯加了浓缩咖啡的咖啡一样。虽然说不通，但很明显有什么东西让你发抖。
布拉德利说:“可能有一些我们没有分析的化学物质与受体相互作用。”“这可能是一种我们没有意识到的综合反应。或者有可能这些化学物质确实与这个受体相互作用，只是我们没有意识到——之前没有人直接测试过它们的这种活性，所以我们不知道它们与这个受体结合。这三个都有可能。”
长期的环境和健康影响尚不清楚，但认为这种影响为零是愚蠢的。
“重要的是要记住，这些化合物在商业上是可以买到的，因为它们是专门设计来具有生物效应的。它们的商业可行性是基于它们已证实的生物效应，”布拉德利说。或许更有用的问题是，“为什么你会认为它们对环境没有影响?”
检测到的许多化学物质是药品。尽管药物正在远离动物模型，但他们测试人类药物功效的第一个方法是测试鱼体内的化合物。这意味着没有理由认为我们的河流和溪流中的水生生物不会受到我们注入水中的化学物质的影响。“我们并不像一些人希望我们相信的那样与众不同，”布拉德利说。
这项研究——以及类似的研究——的目标并不是停止所有的化学研究。相反，这是我们向世界输出内容的第一步——而且规模是巨大的。他们测试的719种化合物只是目前生产的85000种人造化学品中的一小部分。这个名单还在增加。
与此同时，研究人员发现，化学物质浓度最高和距离污水处理设施越近，水中的化学物质就越多。避孕药、糖尿病药物和其他治疗药物并不仅仅停留在我们的身体里。如果他们这么做了，我们就不用多服几剂了。相反，化学物质会从我们的身体排出，最终和我们的排泄物一起被冲进厕所，最终被送到水处理厂。而作为水处理过程的一部分，弄清楚如何减少它们则完全是另一种研究方向。“我们是在离源头(我们的家和建筑)很近的地方处理垃圾，还是完全收集并处理?””布拉德利说。
有多少化学物质最终进入我们的水道，以及我们如何防止它将是一个持续的问题，并会带来严重的后果。
“我们采用绿色化学吗?””布拉德利说。“我们是否改变了分子设计的方式，不最大化它们的生物活性和储存寿命，而是制造降解更快、针对性更强、不那么攻击非目标生物的化合物?”
这些都是研究结果提出的问题。我们将如何回答，还有待观察。
