赵静，蒋京呈，胡俊杰，王燕飞，菅小东，葛海虹

生态环境部固体废物与化学品管理技术中心，北京 100029

1 药物和个人护理用品简介(Introduction of pharmaceutical and personal care products)

药物和个人护理用品(pharmaceutical and personal care products, PPCPs)最早由Daughton和Ternes[1]在1999年提出，随后因其对人类健康和环境的潜在影响而受到关注，PPCPs作为药品和个人护理品的专有名词被广泛接受。

PPCPs包括多种化学物质，涵盖了所有人用和兽用的医药品(包括处方类和非处方类药物及生物制剂)，如抗生素、激素、消炎药、抗癫痫药、血脂调节剂、β受体阻滞剂、造影剂和细胞抑制药物等，以及个人护理品，包括抗菌剂、合成麝香、驱虫剂、防腐剂和遮光剂等，具体分类如表1所示[2]。

PPCPs主要是通过污水处理厂(STPs)进入环境[1]，STPs中PPCPs浓度大多为ng·L-1至μg·L-1，常规废水处理工艺，例如絮凝、沉降和活性污泥处理等工艺对PPCPs的去除效率有限[2]。污水处理厂排放污水中的PPCPs会对水体造成后续污染。PPCPs主要存在于水环境中，进入大气的部分很有限。PPCPs也可能吸附到污水处理厂的活性污泥上，然后通过污泥再利用进入环境[1]。大部分PPCPs具有生物活性、高极性和光学活性，进入环境后可能会影响水生生物等的正常生命活动，最终通过食物链影响人类健康[3]。

表1 药物和个人护理用品(PPCPs)分类及主要代表物[2]Table 1 Classification and main representative substances of pharmaceutical and personal care products (PPCPs)[2]

2 主要国家和组织对PPCPs的研究及管控(Research and control on PPCPs of major countries and organizations)

PPCPs及其代谢产物持续进入自然环境[4-6]。虽然，已报道的检出浓度普遍较低，但在地表水、地下水、饮用水、土壤和污泥中检出多种PPCPs，有些可以在环境中持续存留数月甚至数年[7]，给人类和环境健康造成了潜在的隐患。在过去的十几年内，国际社会针对PPCPs来源、环境归趋、对人类健康的风险等进行了大量的研究。

2.1 美国

根据美国国家环境政策法案(NEPA)规定，美国食品和药品管理局(FDA)从1969年开始针对药品开展环境风险评估[8]。1998年，FDA的药物评价和研究中心(CDER)发布了药品的分级风险评估导则[9]。同年，美国环境保护局(US EPA)修订并发布了制药行业排放标准，控制制药行业点源的污水排放[10]。20世纪90年代后期，US EPA和美国地质勘探局(USGS)开始对PPCPs的出现、来源、归趋和对人类健康的潜在风险进行研究[11]。1999年Daughton和Ternes发表了第一篇关于PPCPs的文献综述[1]，随后2000年在北美召开了第一次相关会议，并出版了会议论文集[12]。2007年，US EPA发布了《环境监测方法1694：使用HPLC/MS/MS检测水、土壤、沉积物和生物体中的药物和个人护理品》(Method 1694: Pharmaceuticals and personal care products in water, soil, sediment, and biosolids by HPLC/MS/MS)，该方法列出了70余种PPCPs目标分析物[13]。

越来越多的研究表明，PPCPs存在于地表水和底泥中，但是该类物质在鱼类组织的蓄积数据很少。由于PPCPs在环境中的浓度很低，因此，产生的影响可能是微妙的。目前，关注的PPCPs污染问题主要是抗生素耐药性的增加和内分泌系统紊乱。2006年，US EPA启动一项关于鱼类组织中PPCPs的试点研究，这是美国全国范围内针对鱼体内PPCPs的首次筛选研究。结果表明，在鱼组织样本中检测到了7种药物和2种个人护理品相关的化学物质，其中，抗组胺药、抗抑郁药和麝香最为普遍，大多数药物的浓度为μg·kg-1级，麝香浓度为mg·kg-1级。基于试点研究的结果，US EPA在“国家河流和溪流评估(NRSA)”的框架下，通过开展全国范围内河流中的鱼类组织中PPCPs的研究，进一步分析了美国PPCPs污染的特征[14]。

2.2 欧盟

欧洲药品管理局及人用药品委员会(CHMP)和兽用药品委员会(CVMP)于2004年发布了《兽医用药环境影响评估第二阶段指南》[15]，针对第一阶段识别出的兽医用药(VMPs)，为申请人在所有加入国际兽药注册协调会(VICH)的地区使用环境归趋和毒性数据申请市场许可提供指导。指南使用分步骤的方法进行环境风险评估：第一层级(方法A)，根据所关注环境区域中的暴露和影响，利用更简单、更经济的方法进行保守的风险评估。如果预测出现不可接受风险，或因数据缺乏导致评估无法完成，则进入第二层级(方法B)以完善环境影响评估。

《人类用药环境风险评估指南》于2006年正式发布，该指南是第一份关于人类用药的环境风险评估文件，指导注册申请人和销售许可证持有者如何提供药物警戒和风险管理数据，从而满足对新药的风险管理要求。指南规定了评估的范围和法律依据，概述了一般注意事项和建议的分阶段评估程序，提供了环境风险评估报告的总体框架，以及当风险无法排除时，需要考虑的预防和安全措施。评估共分为2个阶段：第一阶段评估是针对原料药的环境暴露，基于行动限(action limit)可以终止评估；第二阶段获取对环境归趋和影响的有关信息进行评估，该阶段分为2个层级，A层级为筛选评估，基于水生毒性和归趋数据进行初步的风险预测，B层级是基于排放量、归趋和进一步的影响数据进行扩展性评估。对于多肽类或蛋白质类内分泌干扰物(SEDCs)，因其对环境造成重大风险的可能性较小，暂不进行环境风险评估；对于其他潜在SEDCs，当其作用机制可能对生殖产生影响时，需开展第二阶段评估[16]。

2.3 其他国家和国际组织

药物管理局(TGA)是澳大利亚卫生部所属的药物主管机构，主要负责评估新药、对药品制造进行许可、监督药品生产过程和抽检药品等，所有药品在澳大利亚上市前，都需要在TGA登记注册，并要求新药注册时需要评估药品的环境风险[17]。世界卫生组织(WHO)2011年发布《饮用水中的药品》，介绍了饮用水中药物的人体健康风险评估及去除技术，对饮用水安全管理提出了建议[18]。

此外，2015年召开的国际化学品管理大会第四届会议(ICCM4)通过了将环境持久性药品污染(EPPPS)作为新兴政策议题纳入国际化学品管理战略(SAICM)框架的提案，提出加强对EPPPS进行信息宣传及意识提高至关重要。提案支撑文件指出，在全球环境中已检测到631种不同药物类化学品或其转化物，包括抗生素、镇痛药和降脂药等，大多数来自于排污废水。EPPPS会对环境和生物多样性产生不良影响，对人体健康的影响尚无充足证据。目前，SAICM利益相关方正在制定关于环境持久性药物的工作计划[19]。

3 我国PPCPs应用与污染现状(Application and pollution status of PPCPs in China)

3.1 PPCPs应用情况

PPCPs种类繁多，产生的污染物成分复杂，环境和健康危害较大。2019年，《关于印发<国家基本医疗保险、工伤保险和生育保险药品目录>的通知》正式发布，公布了国家基本医疗保险、工伤保险和生育保险常规准入部分的药品名单，其中常规准入部分共2 643个药品[20]。2015年，国家食品药品监督管理总局发布了2015版《已使用化妆品原料名称目录》，生产、销售的化妆品所使用原料包含8 000多种化学品。

目前，比较典型的PPCPs主要包括抗生素类、激素类、消炎镇痛药等药物以及人工合成麝香、杀菌清洁剂及消毒剂等个人护理用品。抗生素一般具有高生物活性，虽然其在水中半衰期较短，但大量、频繁地使用使其呈现“假持久性”[21-22]，人工合成雌激素多难以生物降解且具有内分泌干扰效应，消炎镇痛药应用广泛且环境残留情况突出[23]。人工合成麝香广泛应用于化妆品、洗涤用品、香水和护肤品等产品，部分难生物降解，易生物富集[24]。相关研究表明，加乐麝香和吐纳麝香的生物降解系数分别是0.071和0.023[25]，二甲苯麝香、酮麝香和加乐麝香的生物富集系数(BCF)分别为3 800、760和1 584[26]。杀菌剂和消毒剂被广泛添加于各类生活清洁用品中，可由环境进入食物链，蓄积在植物、动物和人体中[27]。

我国人口众多，且畜牧及水产养殖业发达，PPCPs的生产和消费量居世界前列。据统计，全世界75%以上的青霉素工业盐、80%以上的头孢菌素类抗生素和90%以上的链霉素类抗生素产于我国[28]。2013年，我国使用16.2万t抗生素，其中，兽用约占52%，人用约占48%[29]；最常检出的36种抗生素使用量超过9万t，大部分通过人畜排泄至体外，一年有5万t以上的抗生素排放至水土环境[30]。人工合成麝香根据其化学结构可分为硝基麝香、多环麝香和大环麝香等，其中，硝基麝香使用最为普遍。硝基麝香中用量最大的为酮麝香和二甲苯麝香，前者被广泛应用于化妆品中[31]。我国是化妆品消费大国，据统计，我国化妆品市场销售规模从2010年的2 045亿元增长到2017年的3 361亿元，复合增长率为9.05%[32]。随着我国经济的快速发展，人民生活水平显著提高，社会老龄化程度加深，药品、保健品和个人护理品等被大量生产和使用，环境污染潜在风险会越来越大。

3.2 PPCPs环境污染情况

PPCPs含有的多种化学物质体现出不同的生物毒性，对环境生物包括人类产生氧化活性损伤、内分泌干扰性、抗药性及生殖毒性等潜在危害。尽管环境中的PPCPs浓度很低，通常不易引起急性毒性，但会导致潜在的慢性毒性，毒性效应的不断累积会使生物机体产生不可逆转的改变。

PPCPs的大量使用最终通过药物直接和间接排放、污水处理厂二次排放、污泥回用及垃圾填埋、畜禽和水产养殖等途径进入环境，排放源分散且难控制。药物被人体或动物摄入体内后并不能完全被吸收和利用，大部分以原形或者代谢物的形式随粪便和尿液排入污水系统或环境，而化妆品、洗涤剂、杀菌剂和消毒剂直接进入环境的量会更大。除直接排放外，城镇污水处理厂是PPCPs排放的重要源头。我国城镇污水处理中对PPCPs的去除率很低，因污水中药物的残留浓度较低，而且药物种类更新较快，微生物难以适应，导致多数药物在污水处理中很难生物降解，大部分吸附在污泥中[33]。人口密集的城镇是PPCPs消费和排放的重点区域。据统计，我国2015年城镇生活污水排放532.2亿t，污泥产生和处置量约3 015.8万t[34]，污泥处置方式以填埋和土地利用为主。虽然城镇污水中PPCPs含量不高，但污水和污泥产生量大，我国每年仍有大量PPCPs经污水灌溉和污泥填埋、农用等途径进入环境[35-36]。

PPCPs累积排放导致污染风险递增，环境残留问题日渐突出。PPCPs在沉积物及土壤中的分解速率较低，残留时间长且稳定，残留浓度较高的PPCPs主要有抗生素和人工合成麝香。有研究表明，2009年广州、深圳菜地土壤中均检出了四环素类和磺胺类抗生素[37]；2011年北京某污水处理厂脱水污泥中检出佳乐麝香和吐纳麝香[38]。除抗生素和类固醇外，已证实还有几十种PPCPs在各种环境样品和动物组织、人的血液中被检出。我国广州、珠江三角洲地带河水中也普遍检出了用作防腐剂的苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯、用作消毒剂的三氯生和邻苯基苯酚以及洗涤剂代谢物壬基酚等PPCPs类物质，且浓度非常高，同时还检出了非固醇类消炎药布洛芬和水杨酸以及降脂药物对氯苯氧异丁酸[39]。

4 我国存在的主要问题及对策建议(Major problems in China and countermeasures)

美国自20世纪90年代开始研究PPCPs在环境中的迁移、转归以及由此产生的环境和健康风险，US EPA于2003年起开展了一系列PPCPs的环境监测和研究工作，目前研究的重点是性激素对内分泌系统的干扰性。欧洲药品局在人类服用药物风险评估中也已引入了药品的环境风险评估。我国在PPCPs环境监测和风险评估等领域基础非常薄弱，污染防治形势严峻。

4.1 存在的主要问题

(1)PPCPs污染底数不清。我国对PPCPs污染问题关注度不高，目前仅科研机构开展了有限的环境监测和研究，关于PPCPs排放、环境中的迁移转化和环境与健康风险等数据信息严重缺乏，尤其是经济欠发达地区检测数据更少。随着PPCPs在环境介质中的不断累积，一旦污染问题集中爆发，因其污染底数不清、风险情况不明，会增加治理难度和危害性。

(2)缺乏PPCPs相关的环境监测技术规范。美国基于清洁水法于2007年发布了PPCPs以及类固醇和激素在水、土壤、底泥和污泥中的检测方法，并陆续开展相关监测工作。我国PPCPs在环境中的残留浓度较低，检测难度较大，没有统一的标准检测方法支持，很难系统开展监测工作，环境监测能力和监管水平普遍较低，对PPCPs污染物的环境管理基本处于空白。

(3)对PPCPs的潜在环境风险缺乏认知，污染防控技术和政策研究明显滞后。目前，我国对PPCPs的环境和健康风险缺乏评估和认知，已发布的80多项污染物排放标准中尚无针对PPCPs类有毒有害污染物的排放限值，污水灌溉标准也未限制PPCPs的浓度或含量。由于对PPCPs污染问题整体缺乏防范意识，我国在PPCPs的迁移转化研究、污染控制技术和管理政策研究等领域进展缓慢。

4.2 对策与建议

(1)启动典型区域和流域的试点监测。为尽快摸清我国典型区域和流域的主要PPCPs类物质赋存状况，研究建立相关监测技术规范，选择长江下游流域、京津冀区域等经济发达、人口密集的地表水和饮用水源地，开展地表水和底泥、土壤和地下水中PPCPs的污染监测。

(2)加强PPCPs有毒有害物质的筛选和风险评估。对我国生产、使用的PPCPs开展有毒有害物质的筛选研究，系统研究PPCPs的毒理学效应，包括对胎儿、婴幼儿和非人类有机体(尤其是水生生物)产生的急、慢性毒性等，针对潜在危害较大的物质优先开展暴露调查和风险评估，研究制定必要的风险防控措施。建立PPCPs上市前的环境风险评估制度，严格控制具有持久性、生物蓄积性和毒性的化学物质(PBT类物质)以及致癌、致突变和有生殖毒性的化学物质(CMR类物质)的添加和使用，从源头防止其进入环境。

(3)加强PPCPs迁移、转化及污染控制研究。开展PPCPs在水体、土壤和生物体之间的迁移、转化等基础研究，开展PPCPs及其代谢产物的环境效应研究。以城镇污水处理厂和畜禽养殖场为重点，研究完善PPCPs污水排放、灌溉和污泥农用限值标准，加快推动城镇污水处理和畜禽养殖场废水处理中PPCPs去除技术的研发和应用。