VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS SZENNYVIZEK

Átírás

1 VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS SZENNYVIZEK Veszélyeztetik-e a gyógyszerek az ivóvizet? Tárgyszavak: ivóvíz; vízminőség; víztisztítás; gyógyszer; gyógyszermaradvány; egészségmegőrzés; kockázat. Az elmúlt három évtizedben a kémiai környezetszennyezés hatásának a kutatása csaknem kizárólagosan a tartós szerves szennyezőkre összpontosult. E vegyületek ma már kevésbé fontosak az első világ országai számára. Megfelelő törvényi szabályozás és számos főbb szenynyező forrás kiküszöbölése következtében kibocsátásuk lényegesen csökkent. A figyelem a kisebb koncentrációban jelen lévő, de mégis kár okozására képes vegyületek felé fordult. E szennyező vegyületek egy része akkor is kifejthet kedvezőtlen hatást, ha nincs állandóan jelen a környezetben. Ezek bár gyorsan átalakulnak, folyamatosan bejutnak a környezetbe, gyakran a szennyvízkezelő műveken keresztül. Ez az oka, hogy az ilyen típusú szennyezések kezelése mielőbb megfelelő törvényi beavatkozást igényel. A gyógyszerszennyezés A gyógyszerek (és metabolitjaik) jelenléte a környezetben, különösen vizes környezetben, néhány éve a környezetvédelmi kémia vizsgálódásának növekvő részterülete. A legtöbb publikáció a gyógyszerek jelenlétével foglalkozik a szennyvízben és a befogadó vizekben. Bár a gyógyszerek behatása a természeti környezetre nagyobb veszélyt jelent, mégis, érthető módon, a figyelem az embereket érő hatásra összpontosul. Ez különösen fontos olyan területeken, ahol megvalósul a víz közvetett újrahasznosítása például a folyók alsó folyásán a vizet felhasználják ivóvíz előállítására, pedig a felső folyáson szennyvizet bocsátanak a folyó vizébe. Nagyon kevés adat áll rendelkezésre (2005. január) az ivóvíz gyógyszertermékekkel való szennyezettségéről a felhasználás helyén. Ez részben annak tudható be, hogy nagyon nehéz elemzést elvégezni a szennyező anyag igen kis koncentrációja mellett (µg/l vagy akár

2 ng/l), részben pedig annak a hiedelemnek, hogy a modern kezelési eljárások kiszűrik a gyógyszervegyületeket az ivóvízből. Így pl. Anglia és Wales vízellátását irányító Ivóvízfelügyelőség szerint orvosságnyomok nem mutathatók ki az Egyesült Királyság vízvezetéki vízében. Állításuk azon alapul, hogy a peszticid és hasonló vegyületek eltávolítása érdekében az ózonos és granulált aktív szenes (GAC) kezelést most vezették be Anglia és Wales számos vízművénél. Mivel ezek a technológiák a vízforrásokban előforduló szerves nyomvegyületek széles körére, így egyes gyógyszervegyületekre is eredményesen alkalmazhatók, érvelésük szerint az Egyesült Királyságban a vezetékes víz gyógyszervegyületet nem tartalmaz. Álláspontjuk alátámasztására azonban nem hivatkoznak lektorált tudományos vizsgálatokra. A különböző, hormonkárosító anyagok és gyógyszermaradékok eltávolítására szolgáló technológiák hatékonyságát az Európai Unió támogatásával a Poseidon-kezdeményezés ( keretében végzik; az ózon és a GAC-kezelést nem minden vízmű alkalmazza az Egyesült Királyságban. Néhány gyógyszervegyületről kimutatták, hogy eltávolításukra a fenti két eljárás (feltehetően jó oldhatóságuk és/vagy stabilitásuk következtében) nem hatásos. Ilyenek pl. a karbamazepin és a primidon antiepileptikus szerek, valamint a klofibrinsav és gemfibrozil lipidszabályozók. A jelen összeállítás célja felhívni a figyelmet az ilyen típusú gyógyszerszennyezésekre. (Nem foglalkozik viszont a gyógyszervegyületek metabolitjaival, valamint a természetes és szintetikus hormonokkal.) Mit mutattak ki az ivóvízben? Jelenleg nincs törvényes előírás az ivóvíz gyógyszervegyületek kimutatása céljából történő monitoringjára. A rendelkezésre álló kevés adat alapján (1. táblázat) humán gyógyszereket ritkán észleltek ivóvízben, az észlelt esetekben a gyógyszerek koncentrációja a ng/l tartományba esett. Állatorvosi gyógyszerek is előfordulhatnak az ivóvízforrásokban még hegyvidékeken is, ha itt legelők vannak. Mindeddig kevés idevonatkozó kutatást végeztek: ivóvízben csak az állatgyógyászatban a növekedés elősegítésére használt tilozin (tylosin) nevű antibiotikum jelenlétét mutatták ki. A Berlin környéki 14 vízmű többségéből származó ivóvízben klofibrinsav jelenlétét és N-(fenil-szulfonil)-szakrozin metabolitját észlelték legfeljebb 270 ng/l koncentrációban. Ez megfelel az ivóvíz-előállításhoz vízművekben használt parti szüredék szennyezettségének. Így arra lehet követ-

3 keztetni, hogy a berlini vízművek nem távolították el e két szennyező anyagot. Egy másik németországi vízműnél végzett vizsgálat során a szolgáltatott vízben e szennyező anyagok koncentrációja elérte a 170 ng/l-t, a vizsgált másik 13 vízműnél ez a koncentráció 75 ng/l alatt volt, közülük kettőnél pedig nem érte el az 1 ng/l-es kimutathatósági határt. 1. táblázat A gyógyszervegyületek koncentrációja az ivóvízben a világ különböző helyein Vegyület Terápiacsoport A legnagyobb észlelt Ország koncentráció (ng/l) Bezafibrát lipidszabályozó 27 Németország Bleomicin tumorellenes szer 13 Egyesült Királyság Klofibrinsav lipidszabályozó jelenlétét kimutatták Egyesült Királyság 70 Németország 165 Németország 270 Németország 170 Németország 5,3 Olaszország Karbamazepin antiepileptikus 24 Kanada 258 Egyesült Államok Diazepam pszichiátriai 10 Egyesült Királyság 23,5 Olaszország Diklofenak fájdalom- és lázcsillapító 6 Németország Gemfibrozil lipidszabályozó 70 Kanada Ibuprofen fájdalom- és lázcsillapító 3 Németország Fenazon fájdalom- és lázcsillapító 250 Németország 400 Németország Propil-fenazon fájdalom- és lázcsillapító 80 Németország 120 Németország Tilozin haszonállatok növekedését serkentő antibiotikum 1,7 Olaszország A berlini ivóvízben két vizsgálat kimutatta fájdalom- és lázcsillapító gyógyszerek (fenazon és propil-fenazon) jelenlétét ng/l nagyságrendű koncentrációban. A berlini ivóvízben a gyógyszerszennyezések forrása

4 valószínűleg a szennyvízzel szennyezett talajvíz vízforrásként való használata. Kimutatták, hogy a klofibrinsav, a fenazon, a propil-fenazon, a diklofenak, az ibuprofen és a fenofibrát a szennyezett felszíni vizekből az altalajon keresztül a parti szűrés révén egyes vízművek talajvízébe juthat. Ez elsősorban Berlin város keleti részét érinti (az itteni vízmű már nem korszerű létesítmény), a probléma nem általános Németországban. Kölnben és környékén vizsgálták a folyókban, tavakban és a csapvízben gemfibrozil, klofibrinsav, diklofenak, ibuprofén, indometacin és fenoprofén gyógyszerek maradványainak jelenlétét. Míg a külső környezetben legelterjedtebb diklofenak 27 vízminta közül 10 mintában legfeljebb 15 µg/l koncentrációban volt kimutatható, a többi említett gyógyszert az ivóvízmintákban nem lehetett kimutatni. Azonban még a legfejlettebb víztisztítási eljárások sem képesek az összes orvosságot kiszűrni a vízből. Így pl. az ózon és GAC-eljárást alkalmazó 10 kanadai nagyváros közül négy ivóvízében mutattak ki karbamazepint és gemfibrozilt. Bár vizsgálat eredményét nem lektorált folyóiratban publikálták, mégis rámutat arra a lehetőségre, hogy a legkorszerűbb víztisztítási eljárások mellett is gyógyszervegyületek maradhatnak az ivóvízben. Egészségi kockázatok A kutatás kimutatta, hogy a szennyvízkezelőkből jelentős mennyiségű gyógyszer jut a környezetbe. Fennáll annak a veszélye, hogy a lakosság a szennyezett vízellátó rendszeren keresztül gyógyszerek hatásának teszi ki magát. Bár ez a veszély viszonylag csekély, a világ növekvő édesvízigénye valószínűleg megnöveli a víz közvetlen és közvetett újrahasznosításának gyakoriságát, ahogy a szennyvíz és az ivóvíz között a tér- és időbeli távolságok tovább rövidülnek. A káros hatások lehetőségét nem szabad számításon kívül hagyni, különösen azért, mert keveset tudunk a gyógyszerek és átalakulási termékeik krónikus, szubterapeutikus szintű behatásairól. Attól függetlenül, hogy léteznek-e bizonyított kockázatok, az ivóvíz lehetséges gyógyszertartalma várhatóan foglalkoztatni fogja fogyasztókat, mivel az ivóvízen keresztül e szerek közvetlenül behatolhatnak az emberi testbe. Más közvetett behatolási utak: a testi érintkezés (fürdés vagy zuhanyozás szennyvizet tartalmazó vízben) vagy táplálékfelvétel (szennyvízzel öntözött termékek evése). Bár az ivóvizek gyógyszeranyag-tartalma csekély, mégis növeli a közönség ellenérzését a víz újrafelhasználásával szemben.

5 Szükséges hangsúlyozni: néhány elvégzett vizsgálat kimutatta, hogy a gyógyszeranyagok kis koncentrációja következtében fellépő akut (rövid távú) egészségi kockázat valószínűsége igen csekély. Így pl., ha valaki élete során minden nap 2 l (fenti mértékben) szennyezett vizet iszik, az elfogyasztott bármelyik jelen lévő gyógyszer mennyisége kisebb mint egyetlen előírt gyógyszeradag. Ez azonban nem zárja ki a hosszú távú hatásokat, amelyek észrevétlenek maradhatnak, és természetesen nem igazolható, hogy a kockázat minden lehetséges szennyező anyagra elhanyagolható. A legnagyobb aggodalmat az antibiotikumok kelthetik, mert ezek jelenléte rezisztens kórokozók kifejlődéséhez vezethet. Ugyancsak lehetséges az antibiotikumokkal szembeni érzékenység kialakulása is. Azonban az irodalom átvizsgálása után kiderült, hogy eddig összesen egy alkalommal mutattak ki antibiotikumot ivóvízben (ez a korábban már említett, állatgyógyászatban használatos tilozin). Németországban azonban az ivóvízben található baktériumokkal beoltott biofilmeken találtak baktériumokat, amelyek antibiotikumokra rezisztens géneket tartalmaznak. Ez jelzi a génátmenet lehetőségét a szennyvízből az ivóvízbe. Ha ez gyakran előfordulna, aggodalomra adhatna okot. További problémát jelent a vegyületek keverékének szinergetikus hatása. Bár az egyes anyagok koncentrációja kicsi, nem ismert a gyógyszerek és más vegyi anyagok (pl. hormonkárosítók) szubterapeutikus menynyiségű keveréke ismétlődő behatásának egészségi következménye. A felírt gyógyszerek esetében a kisebb mellékhatásokat a gyógyító hatás messzemenően kompenzálja. Ez nem érvényes az ivóvízben esetleg jelen lévő orvosságok keverékének nem kívánt hatásaira. Ha több gyógyszer van az ivóvízben, akkor a hosszú (~80 év vagy még hosszabb) ideig ható individuális, szinergetikus/antagonisztikus és keverék gyógyszerhatásokat kell figyelembe venni. Vizsgálni kell az egyes személyek által bevett gyógyszerekkel (így az illegális készítményekkel is) a lehetséges kölcsönhatásokat. Kimutatták, hogy az ibuprofen akadályozza az aszpirin szívvédő hatását, a koffein fokozhatja egyes érzéstelenítők hatását. Kétséges, hogy az ivóvízben meglévő koncentrációk ilyen hatásokat képesek kiváltani. Azonban az igen alacsony szinten élethosszig tartó folyamatos behatás a toxikológia eddig feltáratlan területe, számos, elvben előadódható lehetőséget még nem tanulmányoztak elég behatóan. A gyógyszerek ivóvízben való jelenléte miatt fellépő egészségi kockázatok vizsgálata fontos, mert ezek a kockázatok nem zárhatók ki a következő okokból:

6 A szennyezések kiszűrésének hatásossága függ a szennyező vegyi anyagtól és az alkalmazott víztisztítási eljárástól. A fejlettebb tisztítási technológiák így az ózon és a GAC is számos, de nem minden vegyületet távolítanak el. Ezeket az eljárásokat nem alkalmazzák általánosan, még a fejlett országokban sem. Különböző szennyvíztisztító rendszerek esetében egyes mikroszennyezők eltávolításának hatásosságát vizsgálták. Nem találtak lényeges különbséget az egyes gyógyszervegyületek különböző módszerekkel történő eltávolításának hatásosságában. Ez részben a vizsgált vegyületek kis molekuláris méretének és jó oldékonyságának a következménye. A gyógyszerek biológiailag aktív anyagok. Lehetséges, hogy nem kívánt hatást idéznek elő nem célzott szervezetekben és/ vagy receptorokon, kisebb koncentrációk mellett, mint ami a kívánt terapeutikus hatás kiváltásához szükséges. A hosszú távú hatásokat sokkal kisebb koncentrációk is kiválthatják és a rövid távú vizsgálatok alapján extrapolált toxikodinamikai mechanizmusoktól eltérő mechanizmusokat követhetnek. A gyógyszerek és más szennyező anyagok szubterapeutikus koncentrációjú keverékeinek hosszú távú (80 éves és azt meghaladó) hatása ismeretlen. Bár a toxikológiai bizonyítás ritkán kétségbevonhatatlan vagy mindenki által elfogadott, gyakorlatilag nincs adat, amely hitelesítené a gyógyszervegyületek kis dózisban történő hosszú távú behatásának toxicitását. Ez megnehezíti a terapeutikus dózisnál sokszor kisebb mennyiségű gyógyszerkeverék elfogyasztása miatt fellépő egészségkockázat pontos becslését. Nagy valószínűséggel e vegyületek jelenléte egészséges felnőttek számára nem jelent kockázatot. Azonban a toxikus hatások erősebbek lehetnek időseknél, fiataloknál (akik kevésbé képesek kiválasztani a toxikus vegyületeket), és az élet különösen sebezhető szakaszaiban (pl. terhesség idején). Ugyancsak erősebbek lehetnek a toxikus hatások egyes allergiát okozó vegyületek esetében. Erre azonban megfelelő vizsgálatok hiányában nincs bizonyíték. Mit hoz a jövő? Bár jelenleg még nincs jelentős veszély, érdemes megkísérelni az elővigyázatosság elvét alkalmazva csökkenteni e vegyületek koncentrációját az ivóvízben. Mivel kivihetetlen az összes gyógyszerre és

7 minden engedélyezett felhasználási módra a kockázat teljes becslése, lehetséges eljárás lenne az emberi egészségre kockázatos anyagok azonosítása és ezek vizsgálata. Pl. meg lehetne adni az ilyen anyagok maximális megengedett koncentrációját az ivóvízben. Azonban az erőforrások végesek, és lehet, hogy jelenleg ez túl drága lenne. Hasznos lenne azonban monitoringprogramok segítségével a helyzet figyelemmel kísérése a megfelelő időben történő figyelmeztetés érdekében. Javasolták, hogy a szennyvíz kezelését az ivóvíztisztítás során alkalmazott fejlett módszerekkel végezzék, így csökkentve a gyógyszerek jelenlétét az ivóvíz előállításához használt természetes vizekben. Az elvégzett életciklus-analízis kimutatta, hogy nagymértékű befektetés az energiaigényes vízkezelésbe a környezetvédelem szempontjából nem fenntartható. A tisztított szennyvíz minőségének javulását gyakran túlkompenzálják a szélesebb környezetet érő negatív hatások, ha az építést és a működtetést is az egységes folyamat részének tekintjük. A szerves mikroszennyeződések, így a gyógyszerek megjelenése a vízkészletekben kulcsfontosságú az ivóvíz minőségének biztosítása szempontjából. Bár e vegyületekre jelenleg nincs szabályozás, a témával foglalkozók több kutatást tartanak szükségesnek a gyógyszervegyületek ivóvízbeli koncentrációjának jobb előrejelzése érdekében; ez lehetővé teszi a lehetséges kockázatok és a nagy kockázatnak kitett helyszíneken az emberi egészségre gyakorolt hatás, valamint a fenntarthatóságra vonatkozó következmények becslését. Összeállította: Schultz György Jones, O. A.; Lester, J. N.; Voulvoulis, N.: Pharmaceuticals: a threat to drinking water? = Trends in Biotechnology, 23. k. 4. sz p Reddersen, K.: Identification and significance of phenazone drugs and their metabolites in ground- and drinking water. = Chemosphere, 49. k p