Leki i kosmetyki: dlaczego wciąż trafiają do środowiska?

© cpt212

Duńscy naukowcy przeprowadzili niedawno badanie, w którym przeanalizowali rozpad sześciu popularnych związków chemicznych w czterech oczyszczalniach ścieków położonych w Danii; zbadali też ich wpływ na środowisko. Związki te to niesteroidowe leki przeciwzapalne (naproxen, ketoprofen, fenoprofen i diclofenac), lek przeciwdrgawkowy karbamazepina oraz triclosan stosowany jako środek przeciwgrzybiczy i bakteriobójczy. Być może nie każdy zdaje sobie sprawę, że ostatni, tj. triclosan, to popularny składnik wielu mydeł, szamponów, past do zębów, dezodorantów i innych kosmetyków.

Ilość substancji wystarczająca, by dokonać zmian w środowisku

Generalnie po użyciu trafiają one do kanalizacji - spłukiwane (np. szampony), wydalane w postaci metabolitów bądź po prostu bezpośrednio wyrzucane, zamiast zostać odpowiednio zutylizowane. Tymczasem głównym celem oczyszczalni ścieków jest minimalizowanie takich zanieczyszczeń, jak patogeny i pierwiastki biogenne typu azot i fosfor, a nie eliminowanie związków pochodzenia syntetycznego. Leki niezatrzymane przez oczyszczalnię trafiają do środowiska – albo bezpośrednio do wód powierzchniowych, albo - jako składnik osadów ściekowych - przenikają do gleby i stamtąd dalej do wód powierzchniowych i podziemnych. Przez to można je niekiedy znaleźć także w wodzie pitnej.

Badanie duńskich naukowców pokazuje, że związki te mogą być niebezpieczne dla środowiska nawet w niewielkich ilościach (ich stężenia podawano w badaniu w nanogramach na litr⁽¹⁾). W niektórych przypadkach ilość ta była jednak wystarczająca, by zaburzyć system hormonalny organizmów wodnych, wpływając m.in. na feminizację samców u ryb. Inne zaobserwowane uboczne działania to zwiększenie śmiertelności i zaburzenia cyklu wzrostu.

Niektóre związki nie rozkładają się wcale

W badaniu skupiono się również na tym, jak powyższe substancje są rozkładane w oczyszczalniach ścieków. Proces ten odbywa się zasadniczo w reaktorze z osadem czynnym zawierającym mikroorganizmy przystosowane do rozkładania materii organicznej. Jest to standardowa metoda rozkładu, zwykle uważana za najbardziej efektywną w oczyszczaniu ścieków, jednak jak się okazuje – w przypadku wspomnianych związków syntetycznych – niewystarczająca. Poszczególne oczyszczalnie różnie radziły sobie z zanieczyszczeniami. Generalnie najszybciej rozkładane były leki przeciwzapalne oraz triklosan. Wcale nie uległy natomiast rozkładowi diklofenak i karbamazepina.

Jeśli chodzi o rozkład w oczyszczalni samych tylko leków, to podobnej analizy podjęli się naukowcy z Instytutu Inżynierii Chemicznej PAN. Jak stwierdzili w swym opracowaniu (patrz: przypis), efektywność procesu osadu czynnego jest ograniczona przez zbyt niskie stężenia omawianych związków w ściekach. W rezultacie mikroorganizmy obecne w osadzie nie są w stanie wyprodukować enzymów koniecznych do ich metabolizowania. Co więcej, jak dowodzą naukowcy, wiele z tych związków to całkowicie nowe substancje chemiczne, z którymi mikroorganizmy nigdy wcześniej się nie zetknęły; w dodatku czasami mają one złożoną i trwałą strukturę chemiczną.

Najważniejszy jest skład osadu czynnego

Na sprawność procesu eliminacji leku w oczyszczalni wpływ mają czynniki środowiskowe (temperatura, pH), poza tym parametry operacyjne oczyszczalni oraz oczywiście struktura i właściwości samego farmaceutyku. Jak ustalili duńscy badacze, najważniejszy w przypadku skutecznej degradacji omawianych związków jest biologiczny skład osadu czynnego. Ponadto, optymalne w tym przypadku SRT (jeden z ważniejszych parametrów operacyjnych oczyszczalni określający średni czas przebywania mikroorganizmów w reaktorze) wynosi 14-20 dni.

Ewa Szekalska
Dziennikarz