Hasonló sors vár a szervezetünkben történő gyógyszerlebomlás során keletkező anyagokra is. Budapesten évente 20 tonna gyógyszer kerül a Dunába. Novamidazofen, az Algopyrin, és más gyógyszerek hatóanyaga kerül a természetes vízfolyásokba. Emellett női nemi hormonok és fájdalomcsillapítók maradványai úsznak le a folyón. A jelenleg működő szennyvíztelepi technológiák egyike sem alkalmas a kis koncentrációjú gyógyszermaradványok kiszűrésére.
Az első megdöbbentő észlelések arról szóltak, hogy férfi és női hormonokat fedeztek fel a Dunában, illetve a bele folyó szennyvizekben. A felfedezések azért történhettek meg, mert az analitikai eljárások a korábbiaknál jóval érzékenyebbé váltak. Így például már olyan vegyületet is ki tudnak mutatni, amelyből egy köbdeciméter vízben csupán egy milliomod gramm található.
A szennyvíztisztítók nem készültek fel az ilyesfajta a szennyeződésre. Korábban azt gondolták, hogy a gyógyszermaradványok spontán lebomlanak, és mire a tisztított szennyvíz az élő- vagy öntöző vizekbe kerül, már nem marad belőlük semmi. Így ezeknek az anyagoknak az eltávolítása nem volt szempont a szennyvíztisztítók technológiái fejlesztéséiben.
Magyarországon még új téma
Ismert, hogy a gyógyszerek hatóanyagának nagy része a vizelettel eltávozik. A gyógyszerszármazékok természetbe kerülése külföldön már 15 éve napirenden van, ugyanis amikor nagy érzékenységű műszerekkel vizsgálták a szennyvíztelepekről kikerülő vizek minőségét, kiderült, hogy a gyógyszerszármazékok nem tűnnek el a szennyvízkezelés során. "Magyarországon azonban viszonylag új a téma, mivel hazánkban csak a mostanában beszerzett műszerekkel tudják kimutatni a vizekben egészen kis koncentrációban előforduló gyógyszerszármazékokat" - nyilatkozta korábban Varga Margit, az ELTE Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszékének docense.
Sőt, a külföldön elvégzett mikrobiológiai vizsgálatok valószínűsítik, hogy az élővizekbe kerülő gyógyszerszármazékok, hormonok hatással lehetnek a vízben élő szervezetekre, a táplálékláncra, befolyásolva az ökológiai egyensúlyt. Az antibiotikumok maradványai befolyásolhatják a baktériumok szaporodását, a gyógyászatban alkalmazott antibiotikumokkal szemben ellenálló baktériumfajok elterjedését idézhetik elő. Bizonyos hormonkészítmények - a fogamzásgátlók lebomlásából származó női nemi hormonok - hatására csökken a hím halak aránya a nőstényekhez képest, s megváltozik a békák szaporodása is. Ha kevesebb az ebihal - egy sor más állat tápláléka - ez megzavarhatja a táplálkozási láncot.
Ezek ismeretében felmerül, vajon degenerációkat, mutációkat okoznak-e ezek a kémiai anyagok? Ennek a kis koncentráció miatt igen csekély a valószínűsége, de a kérdés megnyugtató megválaszolásához a kutatók még nem rendelkeznek adatokkal. Felvetődik, hogy miért nem bontják le a szennyvíztisztításban aktív baktériumok a gyógyszerhatóanyagokat is? Az erre képes mikróbák a kis koncentráció miatt nem tudnak elszaporodni - válaszolta a kutató.
Állatokra és emberekre egyaránt veszélyt jelentenek
A szteroid vegyületcsaládba tartozó női és férfi hormonok veszélyt jelentenek az élővilágra. Az ilyen vegyületek által szennyezett vizekben élő halaknál hermafroditizmust, sőt feminizálódást, nőivarúságot is megfigyeltek hím egyedeknél. Nem kevésbé veszélyes a hormonhatás a parti szűrésű felszíni vizekből előállított ivóvíz fogyasztói számára, hiszen az állatvilágban megfigyelt tünetek az embereken is jelentkezhetnek, nem is beszélve a hormontúladagolás rákképző hatásairól.
A további vizsgálatok arra irányultak, vajon az egyre divatosabb nem szteroid fájdalomcsillapító és gyulladásgátló gyógyszerek úgyszintén előfordulnak-e a szennyvízben. Az eredmény itt is pozitív lett, az ilyen gyógyszereket (amelyeket sokan marokszám szednek a tévéreklámok nyomán) több ország, közöttük Brazília, Hollandia, Kanada, Olaszország, Spanyolország, Svájc, Szlovénia és az Egyesült Államok kutatói kimutatták a talajvízben, a folyók és a tavak vizében - Németországban még a csapvízben is.
Észrevették azt is, hogy bizonyos nem szteroid típusú gyulladásgátlók még ebben a csekély koncentrációban is rendellenességet okoznak például a halak uszonyainak fejlődésében. Nem hanyagolhatók el az előre nem látható, így kezelhetetlen kémiai átalakulások sem, amelyek a különböző szennyezők és módosult vegyületeik között lejátszódhatnak. A gyulladásgátlók mellett a sejtosztódást, tehát a rákos sejtek képződését is gátló citosztatikumok, antibiotikumok, hormonok, klórfenolok és a nehézfémek érdemelnek még különös figyelmet ebből s a szempontból.
Az Európai Unió több veszélyesnek minősített vegyületcsaládnak meghatározását szabályozza, amelyek közé többek között a rovarirtók, illékony aromás vegyületek, halogén- és foszfortartalmú szerves vegyületek tartoznak. Az elmúlt néhány év kutatási eredményeinek köszönhetően valószínű, hogy a közeljövőben ezek a vegyületcsaládok vízben maradható koncentrációinak szabályozása is megtörténik.
Megoldások
A magyarországi élő- és talajvizek gyógyszerszennyezettsége kiterjedt kutatások hiányában jelenleg csak becsülhető. Az ELTE kutatói, Záray Gyula professzor vezetésével az értékesített gyógyszermennyiség alapján számolták ki a valószínűsíthető mértéket. Az ebből származó eredmények alapján a szennyezettség összevethető a németországi adatokkal - különösen a Berlin környékére jellemző elszomorító mértékkel. Az ottani szennyvíztisztító telepek ugyanis nem bírják maradéktalanul kiszolgálni az ott élő lakosságot - hasonlóan Budapesthez, ahol a szennyvíz 55 százaléka máig tisztítatlanul folyik a Dunába.
A problémát a leghatékonyabban a gyógyszervegyészek oldhatnák meg, amihez persze ösztönözni kellene a gyógyszeripart. Ehhez olyan jogszabály kellene, amely előírná, hogy csak biológiailag lebontható hatóanyagokat tartalmazó - gyógyszerek kerülhessenek forgalomba. Ez a feltétel a gyógyszervegyészek számára nem nagy probléma, de ez eddig nem volt szempont.
Egy másik lehetőség a gyógyszerhatóanyagok kiszűrése a szennyvíztisztítás hatásfokának növelésével. Erre kémiai és mikrobiológiai módszerek adódnak. A kémiai lényege, hogy ózonnal, vagy hidrogén-peroxiddal kezelik a szennyvizet. Egyes országokban az UV-fénnyel való besugárzás lehetőségét vizsgálják abban a reményben, hogy ezzel is elősegítik a lebomlást. Ezek a kísérletek laboratóriumi fázisban vannak. A kémikusok valamilyen hordozófelület kialakításán is gondolkoznak, amelyen a gyógyszerhatóanyag feldúsul, így a megfelelő baktériumok a nagyobb koncentráció miatt ott elszaporodnak. Az ELTE-n még csak most indulnak az ilyen irányú vizsgálatok - nyilatkozta a kutató. Harmadik, egyelőre elvi lehetőség lehetne a szennyvíz szelektív gyűjtése.
Főleg a fájdalomcsillapítók, a gyulladáscsökkentők, az antibiotikumok, és a hormonkészítmények terhelik a környezetet. A világon a természetes vízfolyásokban eddig körülbelül 20 féle gyulladáscsökkentőt találtak, és ezekből nyolcat már csapvízben is kimutattak. Ennek ellenére az ivóvíz-szolgáltatók laboratóriumai a gyógyszermaradványok jelenlétét ma még nem vizsgálják. Míg a mélyről jövő vizeknél a legkisebb a gyógyszermaradványok előfordulási valószínűsége, addig a parti szűrésű kutak (ilyen Budapest ivóvízbázisának zöme) már sokkal nagyobb veszélyben vannak. A kutató szerint a szennyezettség még sehol sem olyan mértékű, hogy ne lehetne nyugodt lelkiismerettel meginni az ivóvizet. Most azt kell elérni, hogy a jövőben se legyen kitéve emiatt veszélynek senki.
Új technológiák
Az új kihívásra reagáltak a kutatók és a szennyvíztisztítással foglalkozó vállalatok is. A Szegedi Tudományegyetem Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszékén működő környezetkémiai kutatócsoport a nem szteroid gyulladásgátló és fájdalomcsillapító gyógyszerek közé tartozó ketoprofennel végeztek kísérleteket. Ezt a gyógyszercsaládot enyhe és középsúlyos reumás-, izom-, fej-, fogfájás esetén alkalmazzák.
A kutatók e vegyületek lebontásával kapcsolatban végeztek vizsgálatokat. Módszereik többek között az ózon, illetve az ultraibolya sugárzás bontó hatásán alapulnak. A szennyvíz ezeknek a sugaraknak a hatására megszabadulhat a nem kívánt gyógyszerektől. Más utat követtek a nyíregyházi székhelyű Nyírségvíz, Nyíregyháza és Térsége Víz- és Csatornamű Zrt. szakemberei. Ők a mikrobiológiai módszereket választották a helyi főiskola kutatóinak közreműködésével.
Megvizsgálták a nem szteroid gyulladás- és fájdalomcsillapító hatóanyagok mikrobiális lebontási lehetőségeit, és azok beillesztését a modern, úgynevezett eleven iszapos szennyvíztisztítási technológiákba. A módszer lényege, hogy olyan mikrobákat juttatnak el a szennyvíztisztító műben keringetett szennyvízbe, amelyek képesek az adott vegyületcsoport lebontására. Az előbb laboratóriumban, majd félüzemi méretekben elvégzett kísérletek azt mutatták, hogy a mikroorganizmusokkal beoltott szennyvízben néhány nap alatt drasztikusan apadt a megcélzott vegyületek mennyisége. A folyamat végén azok koncentrációja annyira lecsökkent, hogy gyakorlatilag nem jelentenek veszély a felszíni vizek számára. Ráadásul - mint ez már a Levelek nevű község szennyvíztisztítójában végzett kísérletek után kiderült - az eljárás beilleszthető a hagyományos szennyvízkezelés technológiai folyamatába is.
A kidolgozott módszerrel megpályázták azt a regionális innovációs díjat, amelyet a három megye területét összefogó Debreceni Akadémiai Bizottság, illetve a Borsod-Abaúj-Zemplén, a Hajdú-Bihar és a Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei kereskedelmi és iparkamarák alapítottak. Az eredményeket a zsűri is elismerte, és a Szabolcs-Szatmár-Bereg megyei kereskedelmi és iparkamara területén az idén a Nyírségvíz Zrt. kapta meg az innovációs díjat.
