Gyógyszer-hatóanyagok a talajvízben egy vizsgálati program eredményei Baden- Württembergben

Átírás

1 VÍZGAZDÁLKODÁS ÉS SZENNYVIZEK 3.4 Gyógyszer-hatóanyagok a talajvízben egy vizsgálati program eredményei Baden- Württembergben Tárgyszavak: gyógyszer; fájdalomcsillapító; antibiotikum; talajvíz. Németországban mintegy 3000-féle gyógyszer-hatóanyagot használnak fel, több, mint 9000-féle gyógyszer előállítása során. A leggyakrabban felírt gyógyszerek mennyisége éves viszonylatban meghaladja a 00 tonnát. A gyógyszerek hatóanyaga a gyártás és a felhasználás során bekerül a szennyvízbe és a derítőkbe, ahonnan nem megfelelő eltávolításuk esetén elszennyezik a vízkészleteket. A szennyvíziszap földekre kihordása is lehetséges módja a gyógyszer-hatóanyagok környezetbe kerülésének. Az állatgyógyászati termékek hatóanyagai a trágyával is bekerülhetnek a talajba és a talajvízbe. A derítők befogadóiként is szolgáló felszíni vizekben az elmúlt években számos gyógyszer-hatóanyag maradékot mutattak ki. A hulladéklerakó helyek, a szivárgó csatornarendszerek, a felszíni vizek elszivárgásai és a szennyvízelfolyások is forrásai lehetnek a gyógyszer-hatóanyagoknak a talajvízben. A baden-württembergi tartományi Környezetvédelmi Hivatal által a gyógyszer-hatóanyagok és hormonok talajban, felszíni és talajvizekben való előfordulásának meghatározása érdekében végzett kutatómunka része a tartomány Környezetvédelmi és Közlekedési Minisztériuma által ugyanezen tárgykörben végrehajtott projektnek. A projekt célja, hogy adatokat nyerjenek a gyógyszer-hatóanyagok és hormonok talajvízben, felszíni vizekben, szennyvízben és a lerakóhelyekről elszivárgó vízben, illetve a talajban és a szennyvíziszapban való előfordulásáról és környezeti viselkedéséről, ezen belül is kiemelten a gyógyszer-hatóanyagok és az endokrin vegyületek előfordulásáról. A baden-württembergi vizsgálati program során nyert adatok egy része felhasználásra kerül egy országos, a vegyszerek környezeti biztonságát vizsgáló és koordináló programban.

2 A projekt keretében 2000 őszén Baden-Württembergben 05 talajvízmérő helyet készítettek, amelyekben 74 gyógyszer-alapanyag és endokrin vegyület (szteroidok, növényi ösztrogének, alkil-fenolok) jelenlétét határozták meg. A kiválasztott talajvízmérési helyek közül 80 reprezentatív mérőhely (amelyet a tartományi Környezetvédelmi Hivatal rendszeresen ellenőriz) és 25 kiemelten ellenőrzött hely van, amelyek az emittáló források közelében helyezkednek el. A 6 vizsgált gyógyszer-hatóanyagot (metabolitok nélkül) az. táblázatban tüntették fel. A vegyületek csoportokba sorolása a meghatározás során végrehajtott analitikai vizsgálatok szerint történt, függetlenül a hatóanyagok hagyományos besorolásától. A talajvízben vizsgált gyógyszer-hatóanyagok. táblázat Csoport A gyógyszer hatása I. láz-, fájdalom- és lázcsillapító, reumaellenes szer II. III. vérzsírcsökkentők epilepsziaellenes szer értágító nyugtató Gyógyszer Diclofenac, Ibuprofen, Indometacin, Ketoprofen, Naproxen, Fenoprofen Clofibrinsav, Bezafibrat, Gempfibrozil, Etofibrat, Fenofibrat, Fenofibrinsav Carbamazepin Pentoxifyllin Diazepam fájdalomcsillapító Phenazon, Dimetil-aminophenazon, Prophyphenazon béta blokkoló broncholitikum, sekretolitikum citosztatikum vérzsírcsökkentő Simvastatin röntgen kontrasztanyag Metoprolol, Bisoprolol, Betaxolol, Propanolol, Sotalol, Pindolol, Atendol Salbutamol, Clenbuterol, Terbutalin Ifosfamid, Cyclophosphamid Iopamidol, Iopromid, Iomeprol, Amidotrizoesav Vizsgáló eljárás tömegspektrométerrel összekapcsolt gázkromatográf tömegspektrométerrel összekapcsolt nagynyomású folyadék-kromatográfia

3 . táblázat folytatása Csoport A gyógyszer hatása Gyógyszer IV. antibiotikum Sulfamethoxazol, Sulfamerazin, Furazolidin, Monensin, Sulfadiazin, Ronidazol, Trimethoprim, Sulfadimidin, Metronidazol, Dapson V. antibiotikum Chloramphenicol, Virginiamycin, Oleandomycin, Erythromycin, Dehidrát-Erythromycin, Roxithromycin, Clarithromycin, Spiramycin, Tylosin VI. antibiotikum Amoxicillin, Oxacillin, Cloxacillin, Dicloxacillin, Nafcillin, Penicillin G, Penicillin V Vizsgáló eljárás tömegspektrométerrel összekapcsolt nagynyomású folyadék-kromatográfia Kísérletek A talajvíz-mintavétel 2000 őszén a tartományi Környezetvédelmi Hivatal irányelvei szerint történt. Mindegyik mérési helyen 0 l vízmintát vettek, és 2 l-es barna üvegpalackokba töltötték. Laboratóriumba szállítás után a vízmintákat palackonként 200 mg Na-azid hozzáadásával stabilizálták, majd az elemzésig 4 o C-on sötétben tárolták. Az elemzést 3 héten belül végrehajtották. A 6 gyógyszer-hatóanyag meghatározásához 6 különböző analitikai eljárást alkalmaztak. Az eljárások a vizsgált anyagok szilárd fázisban történő feldúsulásán alapultak, a megkötődött anyagok leválasztása eluáltatással történt. A kimutatás során alkalmazott, a DIN szerint minősített analitikai eljárásokat az. táblázat tartalmazza. A minősítés szerint az analitikai eljárások megfelelők voltak 0 ng/l gyógyszerhatóanyag talajvízben történő kimutatására. A DIN szerint ICP- MS eljárással határozták meg a talajvízminták bórtartalmát. A kapott eredmények ismertetése A 05 mintavételi helyen kapott mérési eredmények statisztikai értékelését a 2. táblázat mutatja. Az alábbiak a mintákban kimutatott hatóanyagokat ismertetik, hatóanyagosztályonként.

4 2. táblázat A 05 talajvíz-mintavevő helyen kimutatott gyógyszer-hatóanyagok statisztikája Minták száma Kimutatott hatóanyagok A talajvízmintákban három béta-blokkolót és egy broncholitikumot mutattak ki. A leggyakrabban és legnagyobb mennyiségben jelenlevő hatóanyag a Sotalol béta-blokkoló volt (max. koncentráció 560 ng/l), egyéb kimutatott hatóanyag a Metoprolol (0 ng/l), a Bisoprolol (2 ng/l) és a Terbutalin (2 ng/l) volt. A vér zsírtartalmát csökkentő szerek jelenléte a talajvízben alárendelt jelentőségű volt. Egyedül Gemfibrozil jelenlétét mutatták ki egy mintában 4 ng/l koncentrációban. Clofibrinsavat amely a szakirodalmi adatok szerint a talajvíz gyógyszer-hatóanyaggal történő szennyezettségének a jelzője egyik mintában sem mértek. A fájdalomcsillapítók, a gyulladáscsökkentők és a lázcsillapítók gyakran alkalmazott gyógyszerek. Ezen gyógyszercsoport leggyakrabban alkalmazott képviselői a Phenazon, a Propyphenazon és a Diclofenac. A Phenazon és a Propyphenazon viszonylag gyakran és kis (25, illetve 9 ng/l) koncentrációkban fordult elő, a Diclofenac mennyisége 590 ng/l volt. Indometacint egy talajvízmintában mutattak ki, 22 ng/l koncentrációban. A röntgenvizsgálatoknál nagy mennyiségben (200 g/vizsgálat) alkalmaznak kontrasztanyagot, amely a vizelettel gyorsan kiürül. Ezeket az anyagokat gyakran mutatták ki a talajvízben, ezen belül is leggyakrabban az Amidotrizoesav jódozott kontrasztanyagot (2 mintában, ng/l koncentrációban). Az 5 mintában kimutatott Iopamidol kontrasztanyag max. mennyisége 300 ng/l volt. Az antibiotikumok esetében a penicillin, makrolid és szulfonamid vegyületcsoportokat vizsgálták. Penicillint a talajvízmintákban nem mutattak ki. A makrolid hatóanyagok közül 0 mintában Erythromycindehidrátot (max. koncentráció 49 ng/l) mutattak ki, amely az Erythromycinből víz hatására keletkezik, és antibiotikus hatása már nincs. Egy mintában Roxithromycint detektáltak, 26 ng/l koncentrációban. A szulfonamidok közül mintában Sulfamethoxazolt (40 ng/l), két mintában Sulfadiazint (7 ng/l), egy mintában Sulfadimidint (23 ng/l) detektáltak. A szulfonamiddal együtt alkalmazott Trimethoprimot nem mu-

5 tattak ki. Ez az eredmény meglepő, mert a felszíni vizekben a Trimethoprim a Sulfamethoxazollal együtt fordul elő. A felszíni és a talajvíz Trimethoprim és Sulfamethoxazol koncentrációjának a vizsgálata során megállapították, hogy a koncentrációk az analitikai meghatározhatósági határ (0 ng/l) alatt, de a kimutathatósági határ felett (2 ng/l) voltak. Koncentrációik aránya a felszíni vizekben :3,5 :6,8 Trimethoprim: Sulfamethoxazol között változik, míg a talajvízmintákban nagy (3 40 ng/l) Sulfamethoxazol-koncentrációk mellett Trimethoprimot nem mutattak ki. Ennek lehetséges oka a két hatóanyag eltérő szorpciós jellemzői, egyéb magyarázatot jelenleg még nem sikerült találni. Egyéb gyógyszer-hatóanyagokat tekintve a vizsgálatok során az alábbi eredményeket kapták: az epilepsziaellenes szerek közül 3 mintában Carbamazepint mutattak ki, max. 900 ng/l koncentrációban, egyetlen mintában sem mutattak ki értágítót, pszichotrop szereket és citosztatikumokat. A kapott eredmények értékelése A gyógyszer-hatóanyagok talajvízbe kerülésének eredetéről információ nyerése érdekében minden vizsgált mintában párhuzamosan a gyógyszer-hatóanyagokkal a bórtartalmat is meghatározták. Megállapították, hogy csaknem minden mintában, amelyben gyógyszer-hatóanyagot találtak, nagyobb azaz a 0,02 mg/l kimutatási határérték felett volt a bórtartalom. A bór számos mosószer alkotórésze és indikátorként szolgál a szennyvízelfolyások jelzésére. Az összefüggés a kimutatott gyógyszer-hatóanyag és a megemelkedett bórkoncentráció között szennyvízbetáplálásra utal a gyógyszer-hatóanyag talajvízbe kerülésének okaként. A talajvízmérő helyek pontosabb értékeléséhez elkülönítetten vizsgálták a reprezentatív és a kiemelt mérései helyek eredményeit. A 80 reprezentatív mintavételi hely esetében a minták 76%-ában nem mutattak ki gyógyszer-hatóanyagot, 20%-ukban egy, 4%-ukban pedig több hatóanyagot találtak. A 25 kiemelt mintavételi helyen azaz a szennyvízbevezetések közelében található mintavételi helyeken a mérési helyeknek mindössze 20%-ában nem mutattak ki gyógyszer-hatóanyagot. Azok a mintavételi helyek, amelyekben háromnál több hatóanyag-maradékot mutattak ki, kiemelt mérési helyek voltak. Közvetlen összefüggés állapítható meg tehát a szennyvízelvezetés jelenléte és a gyógyszerhatóanyagok jelenléte között.

6 Azon talajvíz-mintavevő helyek viszonylag nagy száma, amelyekben gyógyszer-hatóanyagot mutattak ki és a szennyvíz befolyásoló hatása megállapítható volt, azt mutatja, hogy a szivárgó szennyvízcsatornákra és -vezetékekre és az általuk okozott talajvíz-veszélyeztetésre a jövőben nagyobb figyelmet kell fordítani, nemcsak a gyógyszer-hatóanyagok talajvízbe kerülése miatt. A csatornarendszerek felújítása során meg kell határozni, milyen lehetőségei vannak a csatornák jobb szigetelése kialakításának. Az ivóvízellátás talajvíz okozta veszélyeztetését a jelenlegi eredmények szerint nem lehet teljesen kiküszöbölni. A vizsgált talajvíz nem használható ivóvízként. A talajvizet ivóvízként felhasználó üzemeknek megfelelő intézkedéseket kell tenniük, hogy a nyers vizet ne szennyezze el a szennyvíz. Összeállította: Regősné Knoska Judit Sacher, F.; Gabriel, S. stb.: Arzneimittelwirkstoffe im Grundwasser Ergebnisse eines Monitoring-Programms in Baden-Württemberg. = Vom Wasser, 99. k p Ternes, Th. A.: Occurrence of drugs in German sewage treatment plants and rivers. = Water Research, 32. k p Daughton, Chr.; Ternes, Th. A.: Pharmaceuticals and personal care products in the environment: agents of subtle change? = Environmental Health Perspective, 07. k p Sacher, F.: Vorkommen von Arzneimittelwirkstoffen in Oberflächenwässern. = Vom Wasser, 90. k p Egyéb irodalom Varga Gy.: Szélsőségek a Balaton vízháztartásában. =Természet Világa, 34. k. 2. sz p A környezetvédelmi és vízügyi miniszter 26/2004. (XII. 40.) KvVM rendelete a környezetvédelmi felügyelőségek, a vízügyi felügyeletek és a nemzeti park igazgatóságok illetékességi, valamint a környezetvédelmi és vízügyi igazgatóságok működési területéről. = Magyar Közlöny, sz. dec. 30. p A környezetvédelmi és vízügyi miniszter 25/2003. (XII. 30.) KvVM rendelete a használt és szennyvizek kibocsátási határértékeiről és alkalmazásuk szabályairól szóló 9/2002. (III. 22.) KöM-KöViM együttes rendelet módosításáról. = Magyar Közlöny, sz. dec. 30. p Wellek M.: Szennyvíztisztítás élőlényekkel. = Technika, 46. k. /2. sz p. 3 4.