- 咖啡因是最有害的在世界上被认为是精神兴奋剂的，并且是许多日常生活的常规部分，无论是否合用含在咖啡、巧克力、能量饮料或药品中。
- 它部分通过尿液排出，现在在河流和沿海水域中普遍存在。因此，它的检测被用于废水和污水污染的追踪。一项新的研究发现，在全球258条河流的1052个采样点中，超过50%的地方存在这种病毒。另一项新研究列举了咖啡因对沿海和海洋环境的危害。
- 这个公司咖啡因源源不断地流入水生生态系统，导致了二氧化碳的排放由于它已经确定对包括微藻、珊瑚、双壳类、海绵、海洋蠕虫和鱼类在内的广泛水生生物产生影响，科学家们对此表示担忧。大多数enviro环境对生态系统的影响——尤其是更广泛的影响——尚未得到研究。
- 产品公司在全球的使用激增不含咖啡因意味着问题会随着时间的推移而恶化。未经处理的污水是一个主要太阳能来源。虽然一些污水处理设施可以去除咖啡因，但很多目前还不能。还需要更多的研究来确定这个问题的全面范围和生物学影响。
无论是一杯热咖啡，一大块巧克力，还是能量饮料，咖啡因都是我们最喜欢的饮料之一——但是，唉，所有那些每天“提神”的温和精神兴奋剂都必须有去处。
一项刚刚发表的全球药物污染研究抽样了258条河流的1052个地点——覆盖了跨越多个大洲的104个国家。研究人员发现，淡水咖啡因污染在世界各地都很普遍:它是河流地表水中浓度最高的成分之一，超过50%的采样点都检测到了它。
这一发现紧随发表在《大气化学》杂志上的另一项最新研究而来，该研究表明，全球对咖啡因的消费——包括食品、饮料和普通药品中的咖啡因——正在成为沿海和海洋环境的一个新问题。
由葡萄牙阿威罗大学(University of Aveiro)的罗莎·弗雷塔斯(Rosa Freitas)领导的一组研究人员回顾了目前的证据，并注意到咖啡因对多种海洋物种的影响。他们说，即使浓度很低，也会对水生生物产生有害影响。
这两项研究将咖啡因在淡水和咸水生态系统中的污染列为一个严重的全球问题。
咖啡因是数百万人生活中习惯性的一部分，它是世界上最广泛使用的精神兴奋剂也就不足为奇了。人类日常的修复通常是从咖啡机、饮料罐、糖果包装或药箱的水路开始的。
豆浆机大部分的咖啡因被代谢，很少有咖啡因被排出体外，只有大约5%的咖啡因被认为是通过尿液排出体外的，但这些微量的咖啡因加起来就很少了。当剩下的咖啡、茶或软饮料被扔掉，咖啡渣被倒进水槽，或药物被扔掉时，更多的水进入水系统。
一旦咖啡因负荷到达治疗工厂——在它们存在的地方——系统去除咖啡因的能力各不相同。据估计，二级和三级污水处理厂(WWTPs)清除了64%到100%的废水。一次废水处理可能远没有那么有效。巴巴多斯的一项研究发现，这种处理方法的去除效率只有38%左右。
Freitas说:“尽管污水处理厂的清除能力很高，但这些物质不断释放到环境中，可能会导致某些水生系统(如淡水水体)的高浓度。”然而，主要的问题是咖啡因在未经处理的废水中的释放。
【空气净化器】美属萨摩亚的珊瑚白化。研究表明，咖啡因会对珊瑚藻造成压力，可能导致白化。图片由海洋机构/海洋图像银行提供。据估计，全球高达80%的废水未经处理就流入环境。这是因为，并不是所有人都能得到这种处理方法，而在没有这种方法的地方，废物往往会大量涌入水源。此外，包括纽约、伦敦和巴黎在内的数百个污水处理系统老化的现代城市，都承受着联合下水道溢流(CSOs)的负担。在这些陈旧的系统中，废水和雨水通过相同的管道进入处理厂。这个系统运行良好，直到暴雨淹没了处理设施，迫使未经处理的污水流入河流和河口，释放出包括咖啡因在内的有毒污染物。
我们每天喝的咖啡被认为是很多咖啡因污染的罪魁祸首，因为咖啡因的消费量和浓度都很高，尤其是在发达国家。根据美国国家咖啡协会的数据，美国人每天消费6.56亿杯咖啡，相当于每人每天两杯。但欧洲的消费量峰值甚至更高，欧盟国家吞下了全球咖啡产量的三分之电磁炉一——2020/21年度的消费量约为32.44亿吨。预计全球咖啡市场将继续增长，特别是在亚太地区。
咖啡的种植和加工也与咖啡因污染有关。生产日常啤酒需要大量的水，处理掉这些水会对环境造成影响，比如富营养化。哥斯达黎加的咖啡加工过程与有记录以来地表水中咖啡因浓度最高的地区之一有关。
假期也会增加咖啡因污染的高峰:“由于进入沿海地区的旅游业导致的季节性人口增长可能会……扮演一个重要角色，”Freitas的研究指出，咖啡因饮料使用量的上升与旅游热点水域污染水平的升高有关。以匈牙利的巴拉顿湖为例，它是中欧最大的湖泊之一。进入湖中的污水，包括咖啡因，在夏季达到高峰，当时数【干衣机】千名游客涌入该地区。这个峰值对“淡水生态系统构成了很高的生态风险”。
美国俄勒冈州波特兰市的哥伦比亚大道污水处理厂。现代的工厂通常会从废水中去除高浓度的咖啡因，但许多老化的设施却做不到这一点。此外，在数百个城市，过时的公民社会组织在强烈的风暴中释放未经处理的污水，随着气候变化的加剧，这种情况变得越来越常见。图片由Eli Duke通过Flickr (CC by - sa 2.0)提供。
众所周知，摄入过多的咖啡因会对人体健康造成危害，包括神经过敏、恶心、心率加快和其他副作用。正如发表在《化学圈》杂志上的研究表明，水生物种也面临风险。
弗雷塔斯的团队调查了咖啡因对多毛类或海洋蠕虫的长期影响。他们发现咖啡因可以延缓一种叫做Diopatra neapolitana的蠕虫部分的再生。“这样的负面影响损害了动物的生理和生化性能，比如挖洞和躲避捕食者的能力，”Freitas说。此外，完成节段再生所需的能量增加可能会对蠕虫的繁殖能力产生连锁反应。
研究指出，微藻、珊瑚礁、双壳类动物和鱼类中也发现了咖啡因，由于生物积累，会产生各种各样的影响:“[C]仿嘌呤残留已被证明对水生生物有不利影响，在环境适宜的浓度下，会诱发氧化应激和脂质过氧化、神经毒性、改变能量储备和代谢活动，影响繁殖和发育，在某些情况下，还会导致死亡。”
对特定物种造成影响的例子包括，黑头米诺鱼(Pimephales promelas)会受到生长抑制，紫海胆(paracentrrotus lividu)会因摄入咖啡因而生殖受损。咖啡因还可能加剧海洋酸化和温度升高对珊瑚藻的压力效应，可能导致全球白化事件。
“尽管咖啡因在环境中的降解速度相对较快，但它被认为是一种‘伪持久性’化合物，这意味着通过不断的处理，环境中的浓度会得到补充，”巴西Juiz de Fora联邦大学Laboratório de Ecologia Aquática网站的Gabrielle Quadra说。
虽然巧克力公司 它比咖啡等其他产品含有更少的咖啡因，所有排出的少量咖啡因都与潜在的环境有关 不良后果，特别是当废水处理效率低下或不可用时。图片来源:visualhunter.com上的cacobug
世界上许多人都以一杯咖啡开始他们的一天。但一旦通过尿液排出体外，咖啡因就会进入水生环境。研究表明，长期低水平的暴露会影响淡水和海洋生物多样性。图片由贾斯汀·米勒通过Flickr (CC by - nc 2.0)拍摄。在去年发表的一项研究中，Quadra和她的团队发现高浓度的咖啡因会导致南美洲特有的鲶鱼(Rhamdia quelen)骨骼变形和生长减缓。“这些形态变化可能会潜在地影响幼虫的移动和游泳能力，这可能会影响到它们寻找资源和逃避捕食者，”她说。
Quadra总结说:“尽管目前在大多数被评估的国家，风险都很低，但咖啡因消费量的增加，加上许多国家缺乏卫生设施，对当地鱼类物种构成了亚致死形态影响的威胁。”
由意大利米兰-比occa大学的海洋生物学家Davide Seveso领导的一个研究小组，在马尔代夫Magoodhoo岛的珊瑚礁海绵中发现了咖啡因和其他多种污染物。海绵过滤水来喂食。Seveso说，在这样做的过程中，它们积累了污染物，使它们成为一个很好的生物指示剂。人口约800人的Magoodhoo岛没有废水处理，所以垃圾从沿海的垃圾填埋场泄漏到海洋中。在马尔代夫的一个度假岛屿上进行的另一项实地研究的初步结果显示，由于废水处理，海绵中的咖啡因浓度较低。但Seveso说，分析表明，即使是这些浓度的降低，也可能对海绵产生“潜在的负面影响”。
这些对个体物种的影响可能会在生态系统层面上产生更广泛的影响，但这些更广泛的影响尚未得到研究。Quadra说:“重要的是要认识到，对特定生物的影响并不局限于[物种本身]。”“在生态系统中，每一种生物体都处于一个营养级，这意味着，通过影响(特定的)生物体，你也可以间接影响它们的猎物或捕食者。”
海洋生物采样 在马尔代夫发现了co ncentrations的咖啡因。图片由Davide Seveso提供。
今年早些时候，斯德哥尔摩弹性中心(Stockholm Resilience Centre)发布了一份报告，称人类的行为已经越过了向环境中释放新型化学物质的行星边界，威胁到地球的“安全运行空间”。在这种情况下，咖啡因只是每天排入环境中的数以万计的人类污染物之一——这些污染物以完全未知的方式混合和相互作用。
事实上，咖啡因无处不在，以至于科学家们用它作为一种指示剂来识别人类垃圾污染。在检测到咖啡因的地方，通常会有药物、微塑料和粪便等其他污染物的有毒混合物。Seveso在马尔代夫对海绵的研究中发现了来自抗抑郁药和个人护理产品的其他污染物。这些咖啡因示踪剂研究已经确定了世界各地的污染问题，包括墨西哥的泻湖和美属萨摩亚的珊瑚礁。
最近对地球上的河流进行的抽样发现，在亚洲(234个淡水抽样点中的71%)、南美(92个抽样点中的69.2%)和北美(118个抽样点中的64.7%)，咖啡因的检测频率最高。平均浓度分别为4850毫微克/升、3290毫微克/升、1500毫微克/升。非洲河流的检测频率较低，为43.8%，平均浓度为4090毫微克/升。被咖啡因污染的河流到处都是，在加纳的阿克拉、巴基斯坦的拉合尔、葡萄牙的里斯本和美国的达拉斯附近都发现了咖啡因。
作为一种兴奋剂，咖啡因可以有效对抗诸如紧张性头痛等健康问题 存在于非处方感冒或流感药物中。不适当的药物处理，例如在水槽或马桶里，是有害的 考虑了咖啡因在水生环境中扩散的另一种可能途径。照片来源:Michal Jarmoluk，来自Pixabay。
“一些研究已经表明，在这些浓度下，对鱼类行为、物种组成和水生生物氧化应激的影响主要与长期和混合暴露有关，但还需要更多的调查，”Quadra说。
尽管人们对咖啡因对环境的影响越来越了解，但仍存在大量问题。例如，咖啡因如何与其他污染物相互作用尚不清楚，气候变化和海洋酸化这两个地球边界对咖啡因影响加剧的潜在影响也不清楚。然而，有迹象表明，一些混合的影响——例如温度升高和酸化——可能会加剧咖啡因的有害影响。科学家表示，目前还没有足够的证据来正确评估这种情况。
“我们对咖啡因对环境的影响知之甚少，但一些研究证明了它的负面影响，”Quadra说。“那么，为什么我们要等到不可逆的情况才去控制它呢?”
倾倒剩余的饮料，包括能量饮料、苏打水或咖啡，会增加咖啡因的负担，导致废水处理设施。图片由Herbich通过Pixabay拍摄。
横幅图片:一个喝咖啡的女孩。图片由Eric Horst通过Flickr (CC by - nc - sa 2.0)拍摄。
