《Drug Testing and Analysis》：Estimating Illicit Stimulant Drug Consumption in Luxembourg Using Wastewater-Based Epidemiology
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废水流行病学（Wastewater-based epidemiology, WBE）是传统药物使用监测方法（如调查和执法统计数据）的可靠补充，然而来自人口结构异质性明显的小国家的证据仍然有限。本研究应用WBE方法，对卢森堡大公国境内代表城市、城郊和乡
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废水流行病学（Wastewater-based epidemiology, WBE）是传统药物使用监测方法（如调查和执法统计数据）的可靠补充，然而来自人口结构异质性明显的小国家的证据仍然有限。本研究应用WBE方法，对卢森堡大公国境内代表城市、城郊和乡村背景的五座污水处理厂（Wastewater Treatment Plants, WWTPs）在2024年期间社区层面的四种非法兴奋剂药物（苯丙胺、以苯甲酰爱康宁[bZE]计的可卡因、甲基苯丙胺和3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺[MDMA]）消费量及其地理差异进行了估算。研究每周采集时间比例式进水污水样本，采用固相萃取法提取目标药物及其代谢物，并通过液相色谱-三重四极杆质谱联用（LC-QQQ）进行定量分析。消费量估算基于既定的校正因子以及2024年缴获药物分析所得纯度数据，并按人口规模进行归一化处理。研究共分析了255份样本，其中可卡因检出频率为100%，MDMA为99.6%，苯丙胺为92.5%，甲基苯丙胺为79.2%。估算消费水平以服务卢森堡市的污水处理厂最高，以最乡村化地区最低。可卡因和MDMA在周末出现显著增加。所有物质的药物消费量与人口规模均呈线性相关。年度消费量估算表明，可卡因是卢森堡消费量最大的非法兴奋剂。废水流行病学能够对卢森堡的兴奋剂药物消费进行无偏估算，揭示出城市消费量高于乡村的显著空间格局，以及周末期间的显著增长。上述发现证明了该方法在补充传统药物监测系统和支持循证公共卫生应对方面的实用价值。
论文解读
一、研究背景与意义
非法药物滥用是全球面临的重大公共卫生挑战。传统的药物监测手段，如人口调查和执法缴获数据，存在明显局限：调查依赖受访者自我报告，易受社会期望偏差影响，且时效性滞后；执法数据则反映的是供应端而非消费端情况，受执法力度和市场动态干扰较大。在此背景下，废水流行病学（Wastewater-based epidemiology, WBE）作为过去二十年间发展起来的新兴监测方法，通过分析污水处理厂进水中的药物原体及其代谢物浓度，可客观、及时地反映特定人群的药物消费水平，已成为传统监测体系的重要补充。欧洲多城市研究项目Sewage Analysis CORe Group Europe（SCORE）已利用该方法在众多欧洲城市实现了标准化监测，揭示了药物消费的地理差异和周末消费高峰等时空规律。
然而，现有WBE证据多来自大城市，对于人口规模小、人口结构异质性明显的小国家，相关证据仍然有限。卢森堡作为西欧小国，近年来可卡因等兴奋剂使用呈上升趋势，并伴随急诊率上升、慢性疾病、精神危机和社会问题等健康后果，亟需加强监测能力。本研究正是针对这一空白，首次在卢森堡全国范围内系统应用WBE方法，对四种主要非法兴奋剂药物的社区消费水平进行全年监测和估算，旨在为该国药物监测体系提供客观、及时的数据支持，并为小国情境下的WBE应用提供实证参考。
二、研究设计与关键方法
研究人员于2024年1月至12月期间，在卢森堡大公国选取了五座污水处理厂（WWTPs）作为监测点，分别代表城市（卢森堡市/Beggen，服务人口163,249人）、城郊（Hesperange，16,777人；Mamer，11,268人）和乡村（Beringen，32,157人；Boevange，8,657人）不同人口情境。每周在各厂进水口采集时间比例式污水样本，全年共获得255份样本（每站51份）。目标化合物包括苯丙胺、甲基苯丙胺、MDMA（以原体计）和可卡因（以其主要代谢物苯甲酰爱康宁[bZE]计）。样本经固相萃取（SPE）富集后，采用液相色谱-三重四极杆质谱联用（LC-QQQ）进行定量分析，检出限（LOQ）为0.5 μg/L。消费量估算采用Garcia-Lor等人提出的校正因子，并结合2024年卢森堡国家卫生实验室（LNS）对缴获药物样本的纯度分析数据（仅纳入典型单次剂量样本以反映消费者层面纯度）。统计方法包括Shapiro-Wilk正态性检验、Kruskal-Wallis H检验、Wilcoxon符号秩检验及Dunn事后检验（Bonferroni校正），显著性水平设为p < 0.05。
三、研究结果
3.1 污水中药物检出频率：BZE在所有255份样本中检出频率达100%，表明可卡因在卢森堡全国范围内广泛且持续存在。MDMA检出频率为98%（Boevange）至100%（其余各站）。苯丙胺检出频率从Boevange的65%到Beggen的100%不等，反映出地理差异。甲基苯丙胺在Beggen、Mamer、Hesperange和Beringen的检出频率为82%至98%，而Boevange仅41%，显著偏低。
3.2 估算药物消费水平：可卡因在所有监测点消费量最高，其次为苯丙胺和MDMA，甲基苯丙胺消费量最低。Beggen站消费水平最高（可卡因平均1105 mg/1000人/天），Boevange站最低（可卡因463 mg/1000人/天）。Boevange的可卡因和苯丙胺消费量显著低于其他四个站点（p < 0.05），MDMA和甲基苯丙胺消费量亦显著低于除Hesperange外的其他站点。
3.3 工作日与周末消费比较：除甲基苯丙胺外，所有药物在周末（周五至周一）的消费量均高于工作日（周二至周四）。MDMA增幅最大，达+164%；可卡因+15%；苯丙胺+11%。Wilcoxon符号秩检验显示，可卡因（p < 0.05）和MDMA（p < 0.001）的周末增幅具有统计学显著性，而苯丙胺不显著。甲基苯丙胺周末消费量反而下降23%。
3.4 全年总消费量估算：2024年五座污水处理厂覆盖的232,108名居民中，纯可卡因总消费量估算为86.1 kg，折合街头品质可卡因155.3 kg，占全部监测兴奋剂纯药物总量的89.0%（街头品质总量的82.0%）。Beggen站各药物消费量均居首位，Boevange站均最低。
四、讨论与结论
讨论部分指出，本研究结果与欧洲整体格局高度一致：可卡因是欧盟使用最广泛的非法兴奋剂，且在西欧呈持续上升趋势，这与卢森堡国家药物报告中可卡因位列大麻之后第二大滥用物质的结论相符。药物消费量与污水处理厂服务人口规模呈线性相关，乡村地区消费水平比城市低2至10倍，与既往研究一致。MDMA周末消费激增（+164%）印证了其以夜间娱乐活动为主的消费模式；可卡因周末增幅相对温和（+15%），提示其使用已超越娱乐场景，在工作日亦有相当规模。甲基苯丙胺在卢森堡消费量极低，符合西欧整体低于东欧的格局。与SCORE 2024多城市研究对比，卢森堡市的可卡因检出水平高于慕尼黑和巴塞罗那，但低于安特卫普和阿姆斯特丹；MDMA水平低于阿姆斯特丹、安特卫普和鹿特丹等欧洲最高负荷城市。
研究同时承认若干局限：无法估算用药者人数及消费频率、无法获知使用者人口学特征、人口流动和跨境通勤导致污水负荷归属复杂化、校正因子和人口估算存在固有不确定性等。尽管如此，WBE仍以相对适中的成本提供了及时、客观的人群层面药物消费数据，有效规避了传统调查方法的偏差。
研究结论：定期开展WBE监测并与其他监测手段相结合，可有效为针对性预防、伤害减少和政策应对策略提供信息支撑。本研究结果与欧洲多项关键发现一致：大城市仍是药物消费热点、甲基苯丙胺在西欧使用有限、城乡消费梯度清晰可见、MDMA和可卡因周末高峰显著。周末高峰的反复出现提示在解读WBE数据时须充分考虑时间动态因素，这一行为模式是传统监测方法（如人口调查或治疗机构入院记录）难以捕捉的。进一步扩展污水处理厂监测网络，将有助于更全面地理解卢森堡大公国不同地区和不同时期的药物残留变化，巩固WBE作为长期趋势分析和循证公共卫生决策工具的地位。
