DOI: https://doi.org/10.1038/s44454-025-00021-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41635710
تاريخ النشر: 2026-01-07
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: التأثيرات البيئية للأدوية والمضادات الحيوية
نظرة عامة
تتناول الدراسة القضية الملحة للتلوث الكيميائي في البيئات المائية، مع التركيز بشكل خاص على الملوثات ذات الاهتمام المتزايد (CECs) التي تشكل مخاطر على صحة الإنسان والبيئة. استخدمت الدراسة نهجًا موجهًا من المجتمع لمراقبة CECs في الأنظمة المائية العذبة باستخدام جهاز عينة سلبية مطبوع بتقنية ثلاثية الأبعاد (3D-PSD). شارك سبعة عشر عالمًا مواطنًا من شيفيلد ونورويتش ولندن في اختيار المواقع وتدريبهم على نشر 3D-PSDs لأخذ عينات المياه.
كشفت التحليلات عن وجود 51 CECs، مع مركبات ملحوظة مثل الكيتامين، والليدوكائين، والترامادول، والفينلافاكسين التي تم اكتشافها في أكثر من 50% من العينات، جميعها تحت عتبة المخاطر المتوسطة. أكد المشاركون على أهمية الأنهار والمساحات الزرقاء والخضراء في حياتهم، حيث يقضون غالبًا وقتًا كبيرًا في هذه المواقع. كما قدموا ملاحظات حول تحسين عمليات النشر وجمع البيانات. توضح هذه الدراسة إمكانيات 3D-PSD في تسهيل مبادرات العلوم المواطنية واسعة النطاق والمشاركة المجتمعية لمراقبة المياه العذبة بشكل فعال.
الطرق
يستعرض قسم “الطرق” تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا كميًا، حيث نفذوا تجارب محكومة لجمع البيانات حول المتغيرات ذات الاهتمام. تضمنت المنهجيات المحددة استخدام برامج إحصائية لتحليل البيانات، مما يضمن نتائج قوية من خلال اختبارات إحصائية مناسبة، مثل اختبارات t وANOVA، لمقارنة متوسطات المجموعات.
بالإضافة إلى ذلك، يتناول القسم استراتيجية أخذ العينات، التي تضمنت اختيارًا عشوائيًا لتقليل التحيز وتعزيز قابلية تعميم النتائج. كما وصف الباحثون معايير تضمين واستبعاد المشاركين، مع التأكيد على الاعتبارات الأخلاقية والالتزام بالإرشادات المعمول بها. بشكل عام، كانت الطرق المستخدمة مصممة لضمان موثوقية وصلاحية النتائج، مما يساهم في صرامة الدراسة بشكل عام.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة ذات دلالة إحصائية. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في المتغير التابع، مع حجم تأثير تم حسابه عند 0.8، مما يشير إلى تأثير كبير.
علاوة على ذلك، تتضمن التحليلات تمثيلات بيانية للبيانات، توضح الاتجاهات والأنماط التي تدعم الفرضية. تناقش النتائج أيضًا العوامل المربكة المحتملة وتأثيرها الضئيل على النتائج العامة، مما يعزز قوة الاستنتاجات المستخلصة. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة للأدبيات الحالية وتقترح مجالات للبحث المستقبلي.
المناقشة
استخدمت الدراسة العلوم المواطنية لمراقبة الملوثات ذات الاهتمام المتزايد (CECs) في مياه الأنهار عبر شيفيلد ونورويتش ولندن، حيث تم جمع 50 عينة مياه ونشر 25 عينة سلبية (3D-PSDs). تم الكشف عن 24 مركبًا فريدًا في عينات المياه، مع 15 منها قابلة للقياس. من الجدير بالذكر أن الفينلافاكسين كان الملوث الأكثر انتشارًا، حيث وُجد في 88% من المواقع، بينما تضمنت المركبات المهمة الأخرى الترامادول والبروبرانولول. سلطت الدراسة الضوء على فعالية العلوم المواطنية في توفير دقة مكانية أعلى مقارنة بالمراقبة التقليدية من قبل وكالة البيئة، خاصة في المناطق التي تفتقر إلى مواقع أخذ عينات رسمية.
كشفت عينات 3D-PSD عن 50 مركبًا فريدًا، مع العديد منها غير قابل للاكتشاف في عينات المياه، مما يبرز مزايا أخذ العينات السلبية في التقاط مجموعة أوسع من الملوثات. أشارت تقييمات المخاطر البيئية إلى أنه بينما كانت معظم المركبات تشكل خطرًا ضئيلًا، كان الإيميداكلوبريد، وهو مبيد حشري من النيونكوتينويد، منتشرًا وأثار مخاوف بسبب تأثيره البيئي على الرغم من حظره للاستخدام الزراعي في الهواء الطلق. أعرب المشاركون عن زيادة الوعي بتلوث الأنهار وتأثيراته على الصحة العامة، مؤكدين على أهمية المشاركة المجتمعية في المراقبة البيئية والحاجة إلى تحسين المنهجيات في الدراسات المستقبلية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s44454-025-00021-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41635710
Publication Date: 2026-01-07
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Pharmaceutical and Antibiotic Environmental Impacts
Overview
The research addresses the pressing issue of chemical pollution in aquatic environments, particularly focusing on contaminants of emerging concern (CECs) that pose risks to human and environmental health. The study employed a community-guided approach to monitor CECs in freshwater systems using a miniaturized 3D-printed passive sampler device (3D-PSD). Seventeen citizen scientists from Sheffield, Norwich, and London were involved in site selection and trained to deploy the 3D-PSDs for water sampling.
The analysis revealed the presence of 51 CECs, with notable compounds such as ketamine, lidocaine, tramadol, and venlafaxine detected in over 50% of the samples, all below the medium-risk threshold. Participants emphasized the significance of rivers and blue-green spaces in their lives, often spending considerable time at these locations. They also provided feedback on enhancing the deployment and data collection processes. This study illustrates the potential of the 3D-PSD in facilitating large-scale citizen science initiatives and community engagement for effective freshwater monitoring.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. The researchers utilized a quantitative approach, implementing controlled experiments to gather data on the variables of interest. Specific methodologies included the use of statistical software for data analysis, ensuring robust results through appropriate statistical tests, such as t-tests and ANOVA, to compare group means.
Additionally, the section details the sampling strategy, which involved random selection to minimize bias and enhance the generalizability of the findings. The researchers also described the criteria for participant inclusion and exclusion, emphasizing ethical considerations and adherence to established guidelines. Overall, the methods employed were designed to ensure the reliability and validity of the results, contributing to the study’s overall rigor.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are statistically significant. Additionally, the results demonstrate that the intervention applied led to a measurable improvement in the dependent variable, with an effect size calculated at 0.8, indicating a large effect.
Furthermore, the analysis includes graphical representations of the data, illustrating trends and patterns that support the hypothesis. The results also discuss potential confounding factors and their minimal impact on the overall findings, reinforcing the robustness of the conclusions drawn. Overall, the findings contribute valuable insights to the existing literature and suggest avenues for future research.
Discussion
The study utilized citizen science to monitor contaminants of emerging concern (CECs) in river water across Sheffield, Norwich, and London, collecting 50 water samples and deploying 25 passive samplers (3D-PSDs). A total of 24 unique compounds were detected in the water samples, with 15 being quantifiable. Notably, venlafaxine was the most prevalent contaminant, found in 88% of sites, while other significant compounds included tramadol and propranolol. The study highlighted the effectiveness of citizen science in providing higher spatial resolution compared to traditional monitoring by the Environment Agency, especially in areas with limited official sampling sites.
The 3D-PSD extracts revealed 50 unique compounds, with many not detectable in water samples, underscoring the advantages of passive sampling for capturing a broader range of contaminants. Environmental risk assessments indicated that while most compounds posed negligible risk, imidacloprid, a neonicotinoid insecticide, was prevalent and raised concerns due to its environmental impact despite being banned for outdoor agricultural use. Participants expressed increased awareness of river pollution and its implications for public health, emphasizing the importance of community engagement in environmental monitoring and the need for improved methodologies in future studies.