PPCPs - farmarka a produkty osobní péče a vody

Pod AIDS, či SARS si nikdo ani nepředstaví nic pozitivního stejně jako třeba pod PCB. Zkratka PPCPs se objevila v roce 1999, kdy ji uvedli dva američtí vědci: Christian G. Daughton a Thomas A. Ternes. Pod PPCPs (Pharmaceuticals and Personal Care Products) se neskrývá nic jiného než (trošku volněji přeloženo) "farmaka a produkty osobní péče".

Na první pohled nic nebezpečného, ani nic zvláštního. Co si pod tímto označením můžeme představit? Nic jiného než velice široké spektrum látek, které mají společné pouze to že jsou použity člověkem a jako odpad se octnou v odpadních vodách. Většinou se jedná o syntetické látky, které se v přírodě nenacházejí, a proto je jejich biologická degradace ve vodě (včetně degradace v technologii čistíren odpadních vod, dále jen ČOV) velice problematická. Pokud se jedná o látky biologicky aktivní, vesele působí dál. V běžně používaných produktech, jako jsou léky, různé šampony, detergenty, pesticidy nebo herbicidy se vyskytuje více než 100 000 xenobiotik. Odhaduje se, že až tři čtvrtiny z nich mohou být nebezpečné pro člověka nebo ekosystém. Poměrně silnou složku PPCPs tvoří farmarka, nebo-li léky. Léčiva tak vytváři velice zajímavou avšak nebezpečnou složku látek v odpadních vodách.

Proč až teď? Uvědomme si, jakým rozvojem prošla naše společnost za posledních 20 - 30 let. Jak se změnilo naše chování, vybavení domácností a také stáří populace. Rozvoj průmyslové výroby umožnil a zjednodušil dostupnost řady produktů, používaných v domácnostech a užívaných lidmi samotnými. Farmacie a chemický průmysl obecně (jak jej známe dnes) jsou fenomény až druhé poloviny 20 století, tj. posledních 60 let. Přírodní léčivé látky byly sice používány od nepaměti, ale k rozvoji farmacie, jak jí známe teď, došlo skutečně až na konci druhé světové války, s nástupem vědeckotechnická revoluce, která trvá dodnes. Průmyslová výroba humánních a veterinárních léčivých přípravků vedla k jejich rychlejší distribuci a k rozsáhlé spotřebě v množství převyšující skutečně nutnou potřebu. Některé z těchto produktů jsou extrémně stabilní a dochází k jejich akumulaci v životním prostředí. Jako příklad můžeme uvést karbamazepin,


Obr. Karbamazepin
jenž prochází současnými čistírenskými technologiemi jako nůž máslem (záchyt v technologii ČOV činí pouze cca 7 %). Roční spotřeba karbamazepinu je v ČR 7 500 kg/rok. Ve studii zabývající se sto řekami ve 27 evropských zemích byl karbamazepin detekován v 95% případů. Největší střední koncentrace se pohybovala kolem 75 ng.l-1, což představovalo zdaleka nejvíc ze sledovaných léčiv. Největší maximální koncentrace ve spodních vodách dosáhla 12 000 ng.l-1, tj. ve 42,1 % ze 164 vzorků.

Ibuprofen je účinnou složkou řady léků volně prodejných pod různými obchodními názvy, prakticky univerzální lék proti bolesti. Roční spotřeba v ČR činí cca 200 tun (plus cca 10 tun čistého ibuprofenu z nelegálních výroben drog). Obliba Ibuprofenu stále roste, svědčí o tom jeho lidové názvy: vitamín šampionů, růžový panter, růžové štěstí či koláčky. Ibuprofen vyniká též vysokou stabilitou a je velice obtížné ho zachytit v ČOV.

Obr. Ibuprofen

Ibuprofen byl prokázán jak v povrchových, tak podzemních vodách a je velice pravděpodobné, že by byl nalezen i ve sklenici vody co máte teď před Vámi na stole.

Diklofenak se do odpadních vod dostává převážně (cca 70%) z mastí. Roční spotřeba v ČR činí cca 20 tun. Už byly prokázány degenerativní změny u organismů vystavených chronicky působení i velice nízkým koncentracím diklofenaku.


Obr.Diklofenak

Aspirin, kyselina acetylsalicylová, spotřeba v ČR cca 600 tun/rok.


Obr.Aspirin
Léky jsou obyčejně navrženy tak, aby se zaměřily na specifický problém. Proto některé z nich působí na různé druhy organismů stejně (Daughton a Ternes, 1999). Respektive, pokud chronické působení určitých látek ve vodách má jistý vliv na živé organismy, je pravděpodobné, že podobné účinky bude mít i na jiné organismy včetně člověka. Dnes je potvrzeno i mnoho nespecifických účinků PPCPs ve vodách (výzkum je v počátku).

Samostatnou skupinu farmak v odpadních vodách tvoří látky nazývané obecně " látky s estrogenní aktivitou". Jedná se o skupinu látek antropogenního nebo přirozeného původu, které mají strukturní rysy podobné jako hormon estron a v důsledku toho jsou schopné jej imitovat. Tyto látky můžeme lidově označit jako hormony.

Obr. Estron

Obr. 17Beta-estradiol

Obr. 17Alfa-ethinylestradiol

Syntetický estrogen 17Alfa-ethynylestradiol, je ve velkém používán jako jedna z látek hormonální antikoncepce. Také je jako růstový hormon používán převážně v zemědělství. Je nutno poznamenat, že hormony byly prvními zaznamenanými fyziologickými látkami ve vodách odtékajících z ČOV (první data týkající se estrogenů ve vodách byla zveřejněna v polovině 80. let 19. století Daughton a Ternes, 1999). Roční spotřeba 17Alfa-ethynylestradiolu v ČR je kolem 100kg. Měli bychom si ale uvědomit, že tyto látky jsou účinné i ve velice nízké koncentraci. Bylo prokázáno, že pouhá koncentrace látky 1 ng.l-1 již může vyvolat feminizaci u některých samečků ryb (Herber, 2002, Hansen a kol., 1998). Co se skrývá pod názvem feminizace asi netřeba rozvádět. O účincích na člověka se vedou rozsáhlé spory. Nicméně je nesporným faktem, ať už jsou příčiny jakékoliv, že produkční schopnost muže za posledních 20 let silně degradovala. Poměr neplodnosti páru se změnil časovém rozmezí masivního nástupu chemie do našeho života z původních 99/1 (tj. v 99% případů neplodnost páru byla na straně ženy) na současných 50/50.

Bylo by zcela naivní a nesmyslné předpokládat, že se na straně přisunu těchto látek do odpadních vod změní něco k lepšímu. PPCPs jsou prostě součástí odpadních vod. Je další starostí naučit se je z odpadních vod separovat a tak zabránit jejich dalšímu působení. Jsme technická civilizace a žijeme za podpory techniky. Pokud chceme dále využívat výhod technického zabezpečení našeho komfortu musíme najít i řešení jak postupovat v tomto případě.

Obr. Tok léčiv a jejich metabolitů v prostředí (převzato: Kotyza a kol., 2009, Herber, 2002)

Současné poznatky nás vedou k tomu, že je nutné zabránit redistribuci PPCPs v přírodě. Jednak zlepšením separace PPCPs z odpadnich vod a též přetnutím stávajících redistribučních cest. Viz schéma:

Obr. Snížení redistribuce PPCPs v ekosystému

AUTOR:
Petr Leitner
Eurofert ENG s.r.o.
Veškeré použité zdroje jsou uvedeny na www.eurofert.cz