Czy farmaceutyki stanowią zagrożenie
dla Morza Bałtyckiego?

prof. Ewa Maria Siedlecka

Facebooktwitterpinterestmail

Od ponad dwudziestu lat naukowcy donoszą o pojawianiu się farmaceutyków w środowisku, głównie w wodach słodkowodnych i przybrzeżnych. Bałtyk należy do zbiorników wodnych szczególnie narażonych na zanieczyszczenie, w tym również zanieczyszczenie farmaceutykami. Jest to uwarunkowane specyfiką naszego morza, a mianowicie stosunkowo niskim zasoleniem wód (czyli wody słonawe, a nie słone), brakiem szybkiej wymiany wód z innymi zbiornikami wodnymi, problemem z eutrofizacją, dopływem dużych mas wód z rzek zbierających zanieczyszczenia z rozległych obszarów o znacznym uprzemysłowieniu i z dużych miast itp. Obecnie nikt już nie wątpi, że mamy poważny problem związany z zanieczyszczeniem wód Bałtyku farmaceutykami. Stan obecnej wiedzy został zebrany i przedstawiony w raporcie wydanym w 2017 r. przez The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization i HELCOM.

Rozwój przemysłu farmaceutycznego wraz z rozwojem cywilizacyjnym jest korzystnym zjawiskiem pozwalającym na dłuższe i bardziej komfortowe życie. Ma to odzwierciedlenie w średniej długości życia mieszkańców Europy, którzy w porównaniu z mieszkańcami innych kontynentów żyją najdłużej. Mieszkańcy Włoch, Islandii, Szwecji, Francji, Hiszpanii i Norwegii żyją statystycznie ponad 80 lat, a średnia wieku w Polsce wynosi 77 lat.  Jednak z dobrodziejstw cywilizacji trzeba umiejętnie korzystać, tak aby nie stwarzać nowych problemów, z którymi będą się borykały kolejne pokolenia. Rozpoznanie zbliżających się problemów jest pierwszym etapem do ich rozwiązania.

Rozważania o zanieczyszczeniu wód Morza Bałtyckiego farmaceutykami należy rozpocząć od wielkości konsumpcji leków przez mieszkańców zlewni. W zlewni mieszka 85 milionów ludzi, natomiast dane dotyczące konsumpcji leków (i to nie pełne) pochodzą od 21 milionów mieszkańców (z Estonii, Niemiec, Finlandii, Szwecji i z Rosji). Jednak z już przeprowadzonych dotychczas analiz wynika, że mamy do czynienia ze znaczną skalą problemu. Na podstawie konsumpcji 20 najpopularniejszych leków oszacowano, że w zlewni Bałtyku sprzedaje się około 6 800 ton leków rocznie. Na czele tej grupy znajduje się paracetamol – lek przeciwbólowy i przeciwgorączkowy dostępny również w Polsce bez recepty. Pozostałe leki konsumowane w dużych ilościach to metformin (lek na cukrzycę), macrogol (lek na choroby jelit) i ibuprofen (lek przeciwbólowy). W mniejszych ilościach konsumowane są leki przeciwzapalne i przeciwbólowe, tj. mesalazine, metamizole, naproxen i diclofenac, leki kardiologiczne tj. metoprolol, leki przecipadaczkowe, antydepresyjne i na bóle migrenowe tj. gabapentin i carbamazepine. Zestaw ten dobrze odzwierciedla choroby, które najczęściej nękają ludzi w krajach rozwiniętych żyjących w zlewni Morza Bałtyckiego.

Konsumpcja leków w Polsce i na świecie ciągle rośnie

Wiele badań potwierdza tezę, że konsumpcja leków jest proporcjonalna do ich ilości w środowisku. Wynika to z faktu przedostawania się farmaceutyków do rzek i Morza Bałtyckiego głównie wraz ze ściekami miejskimi. Leki występują w ściekach w formie zmetabolizowanej i niezmetabolizowanej. Źródłem obu form jest mocz pacjentów w ściekach szpitalnych oraz komunalnych. Zaobserwowano również pewien udział przeterminowanych leków wyrzuconych do ustępów w ściekach miejskich w ogólnej ilości leków trafiających do oczyszczalni. Innym źródłem leków, pozostającym całkowicie bez kontroli, jeżeli chodzi o ich wprowadzanie do środowiska, są leki weterynaryjne. Część tych leków, to leki stosowane w medycynie wycofane ze względu na zbyt duże skutki uboczne dla organizmu człowieka.

Pomimo wprowadzania różnych systemów zbiórki niewykorzystanych leków, które w zależności od kraju, funkcjonowały z lepszym lub gorszym efektem (Szwecja, Finlandia, Polska), wciąż nie opracowano takiego, który byłby skuteczny i szczelny. Może to wynikać z braku świadomości realnego zagrożenia oraz względnie małych ilości wyrzucanych leków przez ich konsumentów. Trudno sobie wyobrazić, że maleńka szczypta leku, będąca substancją aktywną biologicznie może powodować poważne konsekwencje ekologiczne i w przyszłości zdrowotne dla człowieka. Brak nam świadomości, że lek spożywany przez długi okres nawet w bardzo małej ilości wraz z zanieczyszczoną wodą pitną może mieć bardzo poważne konsekwencje zdrowotne dla zdrowych ludzi w tym głównie dzieci.

Ostatnio podnoszonym przez naukowców problemem jest pojawianie się w ściekach leków przeciwnowotworowych, co związane jest ze wzrostem zachorowalności ludzi na raka i konsumpcji tych leków. W tym przypadku sytuacja jest jeszcze groźniejsza, ponieważ leki te są zazwyczaj substancjami mutagennymi i kancerogennymi już w ilościach ng/l. Inną grupą leków stanowiących poważne zagrożenie są leki z grupy estrogenów. Na podstawie licznych badań możemy stwierdzić, że ich obecność powoduje feminizację ryb i prowadzi do niemożliwości rozmnażania się gatunku.

Leki wprowadzone do ścieków miejskich wpływają wraz z nimi do oczyszczalni. Oczyszczalnie miejskie zostały zaprojektowane do sprawnego usuwania zanieczyszczeń biodegradowalnych stanowiących główną frakcję w ściekach miejskich. Jednak większość leków to substancje oporne na rozkład biochemiczny, bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie i dlatego nie są one usuwane, ani na biologicznym etapie oczyszczania, ani w wyniku adsorpcji na osadach ściekowych. Najwyższe stężenia w ściekach w zlewni Morza Bałtyckiego oznaczano dla paracetamolu. Co ciekawe w Dani znaleziono bardzo wysokie stężenie leku moczopędnego i przeciw ciśnieniowego furosemidu – 1,3mg/l w ściekach dopływających, jak i odpływających z oczyszczalni. Wskazuje to na brak jego usuwania ze ścieków podczas konwencjonalnego ich oczyszczania. Natomiast nie znaleziono tego leku w wodach Morza Bałtyckiego.

Obieg leków w środowisku

W ściekach dopływających do Morza Bałtyckiego zidentyfikowano 118 leków i tylko 9 z nich usuwano z efektywnością powyżej 95%. Połowa tych leków była usuwana z efektywnością niższą niż 50%. Dla 16 leków zaobserwowano wzrost stężenia po procesie oczyszczania. Może to wynikać z wtórnego uwalniania leków z metabolitów wydalanych wraz z moczem przez pacjentów poprzez enzymatyczne działanie bakterii wykorzystywane do biologicznego oczyszczania ścieków. Nie mamy natomiast zbyt dużej wiedzy o kumulowaniu się leków w osadach ściekowych (część leków ma zdolność do adsorpcji), które potem poddawane są dalszej obróbce osadowej. Nie wiemy, jaki jest los farmaceutyków podczas takiej obróbki. Jednym z pomysłów na zagospodarowanie osadów ściekowych jest stosowanie ich jako nawozu w leśnictwie czy ogrodnictwie, natomiast nie ma obligatoryjnych badań tych osadów pod kątem ilości substancji biologicznie aktywnych. Ten sam problem dotyczy badań ścieków oczyszczonych zrzucanych do wód. Nie ma rozporządzeń, które by nakazywały badanie ścieków pod kątem obecności farmaceutyków ani określały poziomy bezpiecznych ich stężeń. Nie ma też identyfikacji leków, które prawdopodobnie w ściekach z obszaru Polski mogłyby być zrzucane do wód Morza Bałtyckiego. Możemy jedynie zakładać, że nasz rynek farmaceutyczny jest podobny do rynków innych członków UE. Systematycznie przeprowadzone badania ścieków w Polsce pozwoliłyby na przedstawienie referencyjnej listy farmaceutyków, które powinny być badane w oczyszczonych ściekach. Identyfikację reprezentatywnych leków w ściekach oraz wprowadzenie legislacji i technologii usuwania mikrozanieczyszczenia w tym leków mają już za sobą Szwajcarzy. Jednak im większe miasta i ilości oczyszczanych ścieków, tym większe problemy z doborem odpowiedniej technologii. Szwajcarzy zdecydowali się na wprowadzenie dodatkowego etapu oczyszczania, jakim jest ozonowanie i sorpcja na węglu aktywowanym. Inne proponowane rozwiązania usuwania leków to metody membranowe czy metody zaawansowanego utleniania.

Badania jakości środowiska Morza Bałtyckiego (wód, osadów dennych oraz organizmów wodnych) wykazały obecność 74 farmaceutyków, a wśród nich 11 związków przeciwzapalnych i przeciwbólowych, gdzie najczęściej wykrywanymi lekami był diclofenac i ibuprofen, a najwyższe stężenia odnotowano dla paracetamolu i fenazonu. Diclofenak jest jedną z substancji rekomendowanych do monitorowania w UE. Zakłada się, że jego stężenie w środowisku nie powinno być wyższe niż 10 ng/l. Spośród pozostałych grup leków w wielu próbkach znaleziono carbamazepine, oxazapam (leki działające na centralny układ nerwowy), metoprolol, bisoprolol (leki układu sercowo-naczyniowego), kwas salicylowy stosowany przy leczeniu dermatologicznym. Hormony i ich antagoniści były znalezione we wszystkich badanych elementach środowiska: wodach, osadach i organizmach żywych. W rybach, których jesteśmy konsumentami, znaleziono następujące leki: a) we flądrach: kodeinę (działa na ośrodkowy układ nerwowy pochodna morfiny), clotrimazol i ketokonazol (leki przeciwgrzybicze) oraz felodypine (lek na nadciśnienie), b) w węgorzu: zolpidem (lek nasenny), irbesartan (lek na nadciśnieńie tętnicze), dihydroergotamine (lek przeciwmigrenowy).

Dostępne badania wykazały negatywne działanie propranololu (lek kardiologiczny) diklofenaku i ibuprofenu na organizmy przybrzeżne Morza Bałtyckiego takie jak omułek błękitny, makroalgi i skorupiaki. Citalopram o działaniu przeciwdepresyjnym działał negatywnie na zachowanie ryb, a ibuprofen i diklofenak wykazały negatywne efekty na omułkach błękitnych, które okazały się najbardziej wrażliwym gatunkiem Morza Bałtyckiego na leki.

Zanim wprowadzone zostaną normy na zrzut leków wraz ze ściekami do wód powierzchniowych oraz dodatkowe etapy oczyszczania ścieków, już dziś możemy zmieniać nasze przyzwyczajenia i sami domagać się sprawnie działającego systemu zbiórki leków przeterminowanych, a tymi zakupionymi w nadmiarze dzielić się z innymi potrzebującymi, zanim się przeterminują.

 

Autor:

Ewa M. Siedlecka

Literatura:

Report writing and data compilation Niina Vieno (Law and Water Ltd.), Par Hallgren and Petra Wallberg (Sweco Environment AB) Pharmaceuticals in the aquatic environment of the Baltic Sea region. A status report. Published in 2017 by The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, France and HELCOM, Editors: Minna Pyhala (GreenWords) and Sarantuyaa Zandaryaa (UNESCO

 

Facebooktwitterpinterestmail

Dodaj komentarz