Medicijnresten verstoren waterleven steeds meer

[Jorim]

Klimaatverandering kent iedereen inmiddels wel. Maar er is ook een andere verandering gaande, die tot nu toe vooral verborgen haar verstorende werk deed. Het gaat om resten van geneesmiddelen die in het water de chemische communicatie op zijn kop zetten. Het effect? Een verstoorde voortplanting of voedselketen bijvoorbeeld, of zelfs direct de dood van waterdieren. Een internationaal team onder leiding van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) probeert de urgentie voor betere afvalwaterzuivering en biologisch afbreekbare medicijnen duidelijk te maken.
 
Algen die minder eetbaar worden, met hongerige watervlooien en vissen tot gevolg. Waterdieren die ongewild van geslacht veranderen. Of vissen op trektocht die hun paaiplaats niet goed kunnen vinden. Dat is het effect dat resten van geneesmiddelen op het leven in het water hebben. “Chemische stoffen uit geneesmiddelen verstoren de chemische communicatie onderwater,” zegt hoofdonderzoekster en hoofd Aquatische Ecologie van het NIOO Ellen van Donk.“Er zijn geen harde cijfers bekend over de toename, maar er is wel een duidelijke stijging in de concentratie van hormoonresten, antidepressiva en pijnstillers in het oppervlaktewater gemeten.” Veel van de communicatie onder water loopt via zogenaamde infochemicaliën: stofjes die bijvoorbeeld een waterplant afscheidt en die via het water bij een waterdier terecht komen. Of een geurstof van een watervlo die in een vissenneus belandt. Deze chemische communicatie regelt van alles in de (water)natuur. Denk aan het vinden van voedsel of een partner, en het ontwijken van vijanden. Zulke belangrijke zaken kunnen geen verstoring gebruiken.


Hoe werkt zo’n verstoring precies? “Een stof uit medicijnen lijkt bijvoorbeeld op een natuurlijke communicatie-stof en bootst daardoor per ongeluk de werking ervan na,” verduidelijkt Van Donk. “Ook kan het tegenwerken, waardoor juist de communicatie blokkeert.” En dat is al bij heel lage concentraties het geval.


Betere waterzuivering en resten medicijnen opvangen of biologisch afbreekbaar maken zijn mogelijke oplossingen, maar meer onderzoek is daarvoor noodzakelijk.
 
Bron: Reviews of Environmental Contamination and Toxicology via nioo.knaw.nl

[Thionyl]

Je hebt Norit, biologische, chloor, UV en ozon zuiveringen en misschien nog enige anderen. Maar ooit was ook sprake van neutronen-bestralingen. De laatste stuit op "publieke " weerstand, maar misschien toch een oplossing omdat water "nauwelijks of niet" erdoor beïnvloed wordt en complexe (=organische) molekulen wel.
 
Probleem ligt altijd, dat een toilet een soort van ok afvoerput is voor van alles. En laat de waterzuivering het maar verder regelen, want "ik" ben er van af, effe makkelijker dan terug brengen of op de juiste manier afvoeren. Dit naast de normale afvoer via poep en pies. Dus herken je probleem.

[Ensiferum]

Je hebt Norit, biologische, chloor, UV en ozon zuiveringen en misschien nog enige anderen. Maar ooit was ook sprake van neutronen-bestralingen. De laatste stuit op "publieke " weerstand, maar misschien toch een oplossing omdat water "nauwelijks of niet" erdoor beïnvloed wordt en complexe (=organische) molekulen wel.

 

Probleem ligt altijd, dat een toilet een soort van ok afvoerput is voor van alles. En laat de waterzuivering het maar verder regelen, want "ik" ben er van af, effe makkelijker dan terug brengen of op de juiste manier afvoeren. Dit naast de normale afvoer via poep en pies. Dus herken je probleem.

Dit is geen probleem voor drinkwater, maar voor afvalwater. Afvalwater wordt momenteel minimaal gezuiverd en dan bij het oppervlaktewater gestort. Drinkwater wordt chemisch of ionisch behandeld en is op die manier vrij van chemische vervuiling te houden (uitgezonderd eventueel die geassocieerd met de gebruikte producten, zoals bvb in het geval van chloor).


Afvalwater wordt gefilterd op grof vuil. Verder worden de zwevende stoffen eruit gehaald (bezinken) en probeert men een norm voor stikstof en fosfor te halen dmv het stimuleren van biologische denitrificatie en het chemisch neerslaan van fosfaat. Aan metalen, pesticiden en farmaceutica wordt in principe niets gedaan, behalve wat de beluchtte bacteriën kunnen afbreken. Dit is ook één van de redenen dat men menselijke mest niet meer mag gebruiken, omdat de bezonken organische massa veelal te sterk vervuild is met metalen en allerhande chemische stoffen.


Neutronen zouden hier dus niet helpen, want evenals de methoden die men nu al gebruikt voor drinkwater is dit veel te duur voor afvalwater.

[NW_]

Drinkwater is zeer zeker niet vrij van micropolluenten! Ons labo detecteert regelmatig micropolluenten in afvalwater. In het algemeen kun je zeggen dat bepaalde, vaak toegepaste micropolluenten (carbamazepine, ibuprofen) gedetecteerd worden in concentraties tussen 0,1 en 10 ng/l.
 
Verder is het ook zo dat de biologische zuivering, zoals toegepast in de meeste waterzuiveringsinstallaties toch wel in beperkte mate in staat is om micropolluenten te verwijderen. De mate waarin dit gebeurt is afhankelijk van de fysicochemische eigenschappen van de micropolluenten (Henry coëfficiënt , octanol-water partitiecoëfficiënt, pKa). De meeste componenten worden beperkt afgebroken (20-40 %). Er zijn evenwel goed afbreekbare componenten (bvb ethinylestradiol, tot 90%) , vrij goed afbreekbare componenten (naproxen, +/- 70%) en componenten die praktisch niet verwijderd worden (iopromide, slechts 10% verwijdering).
 
 
Om toch te verhinderen dat micropolluenten samen met het secondair effluent, in het oppervlaktewater geloosd worden, zijn diverse technologieën onderzocht. De meesten hiervan (adsorptie, coagulatie-flocculatie) zijn slechts in zeer beperkte mate geschikt voor de verwijdering van micropolluenten. Dit is in bijzonder het geval voor polaire verbindingen.
 
Als alternatief werden geavanceerde oxidatieprocessen (AOPs) bestudeerd. Deze zijn in principe in staat om een oplossing bieden, maar de technologie is alsnog te duur (hoge energiekost) om te implementeren in bestaande waterzuiveringsinstallaties. Dit is zeker het geval voor chemische AOPs (ozonatie, peroxone proces, Fenton proces). Fotolytische AOPs (bvb UV/H₂O₂) zijn meer geschikt.
 
De beste resultaten worden op heden bereikt door AOPs die de productie van meerdere oxidantia combineren. In dit opzicht is niet-thermisch plasma, een onconventionele AOP, uitermate geschikt sinds het de productie van meerdere oxidantia combineert met een niet al te hoge energiekost.

[Ensiferum]

Dat drinkwater nog wel iets van organische stoffen zou bevatten, verbaast me niet zozeer. Ik ga er wel vanuit dat concentraties à la <10 ng/l niet zoveel impact gaan hebben, toch niet voor dergelijke stoffen. Tenzij ze natuurlijk zo slecht afbreken dat ze jarenlang kunnen accumuleren, à la PCB's en DDT.
 
Maar het ging hier vooral om afvalwaterzuivering voor lozing bij oppervlaktewater. Kwamen de beste resultaten hiervoor niet uit membraanreactoren? Ik hoorde destijds van de beheerders van dergelijke reactoren dat het effluent hiervan bijna drinkbaar was. De capaciteit was echter beperkt en onderhoud was heel intensief.

[NW_]

Dat klopt zeker en vast, het bekomen van perfect zuiver water is niet eenvoudig. Voor de meeste  componenten klopt het ook dat concentraties lager dan 10 ng/l niet erg toxisch meer zijn. Vele synthetische hormonen en aanverwante hormoonontregelaars vertonen echter wel nog negatieve effecten bij concentraties van +/- 1 ng/l. Het gevaar zit hem echter in de combinaties van verschillende voorkomende componenten. Tot op heden is er nog niet veel informatie beschikbaar omtrent de mogelijke toxiciteit van mengsels van meerdere verbindingen. Over de toxiciteit van individuele stoffen is daarentegen veel meer gekend.
 
De beste resultaten komen inderdaad uit membraanreactoren, als het gaat om het bekomen van zeer zuiver water. Men mag echter niet vergeten dat dergelijke technologie steeds gepaard gaat met de productie van een afvalstroom. Verwerking hiervan is nog steeds een heikel punt. Dergelijke afvalstromen worden trouwens bij meerdere technologieën geproduceerd (o.a. actief kool filtratie en coagulatie-flocculatie).