Ведущий автор Сильвия С. Ли вела работу в качестве научного сотрудника в Институте экосистемных исследований Кэри. Ли, в настоящее время работающий в Агентстве по охране окружающей среды, комментирует: «Во всем мире очищенные и неочищенные сточные воды, попадающие в поверхностные воды, содержат фармацевтические препараты и запрещенные наркотики, которые происходят в результате потребления и выделения человеком, производственных процессов или неправильной утилизации. Мы были заинтересованы в том, чтобы показать, как амфетамин воздействие влияет на мелкие растения и животных, которые играют большую роль в регулировании здоровья водотоков ».
Ли и ее сотрудники измерили концентрацию фармацевтических и запрещенных наркотиков на шести участках ручьев вдоль градиента от города к деревне в Балтиморе, штат Мэриленд. Многочисленные наркотики, в том числе амфетамин, были обнаружены на участках водотоков, причем уровни запрещенных наркотиков наиболее высоки в большинстве городских водотоков. Отбор проб проводился в 2013 и 2014 годах. Полевые исследования в пригородных и городских районах были сосредоточены на водоразделе Гвиннс-Фолс, что является частью долгосрочной программы экологических исследований Балтиморского исследования экосистемы.
Два сельских ручья находились в водоразделе Орегонского хребта, ближайшем лесном регионе.Затем за отбором проб в полевых условиях был проведен эксперимент с искусственным водотоком, чтобы определить, как амфетамин — биологически активный, вызывающий сильное привыкание и широко используемый наркотик — влияет на жизнь ручья.
В последние годы наблюдается рост использования амфетаминовых препаратов для лечения таких состояний, как синдром дефицита внимания и гиперактивности. В то же время такие стимуляторы, как метамфетамин, экстази и кокаин, также используются незаконно.
Соавтор Эмма Дж. Рози-Маршалл, эколог по пресноводным водам из Института Кэри, комментирует: «У нас есть все основания подозревать, что выброс стимуляторов в водную среду растет во всем мире, но мало что известно об экологической безопасности. последствия этого загрязнения. Мы обнаружили, что когда искусственные водотоки подвергались воздействию амфетамина в концентрации, аналогичной той, что мы обнаружили в частях водораздела Гвиннс-Фоллс, наблюдались измеримые и вызывающие беспокойство последствия для основы водной пищевой сети ».
После воссоздания атрибутов естественного потока в Центре искусственного потока Института Кэри четыре потока получили целевую концентрацию амфетамина 1 мкг л-1, и четыре потока были сохранены в качестве контрольных. Исследователи наблюдали за воздействием на экосистему в течение трех недель. Среди их находок: в ручьях с добавлением амфетамина рост биопленок был значительно подавлен, состав бактериальных и диатомовых сообществ изменился, водные насекомые появились раньше.
Полевой компонент этого исследования — один из первых, в котором сообщается о содержании амфетамина в загрязненных сточными водами средах в концентрациях, приближающихся к 1 мкг / л. Лабораторный компонент подтверждает, что амфетамин присутствует в водоразделе Гвиннс-Фоллс в концентрациях, которые могут повлиять на структуру и функцию экосистемы водотока.Рози-Маршалл заключает: «По мере того как общество продолжает бороться со стареющей инфраструктурой сточных вод и эскалацией употребления фармацевтических препаратов и запрещенных наркотиков, нам необходимо учитывать сопутствующий ущерб нашим пресноводным ресурсам.
Требуется дополнительная работа над экологической судьбой этих загрязнителей и угрозой, которую они представляют для водной флоры и фауны и качества воды. В конечном итоге решения будут заключаться в инновациях в методах управления сточными водами ".