Patakok gyógyszer-szennyezettségének csökkentése


Patakok gyógyszer-szennyezettségének csökkentése
Olvasási idő: 3 perc

Az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) kutatói új technológiákon dolgoznak a CLEAREADY projekt keretében a patakok gyógyszer-szennyezettségének csökkentése érdekében.

A CSFK által vezetett Nemzeti Versenyképességi és Kiválósági Program kutatócsoport két éven át vizsgálta a budapesti agglomeráció kisebb vízfolyásainak gyógyszer-szennyezettségének mértékét. A patakok vizében és az üledékekben kimutatható gyógyszer-koncentrációnak humánegészségügyi kockázata nincs. Azonban egyes hormonszármazékok, gyulladáscsökkentők, antiepileptikumok környezeti kockázatot jelenthetnek a vizes élőhelyekre nézve. Az ökológiai terhelés csökkentése érdekében a CSFK kutatói új technológiákon dolgoznak a CLEAREADY programban, melynek részeként szabadalmi bejelentést nyújtottak be egy új eljárásra.

Az ökológiai hálózatok alapszövetét alkotó kisebb vízfolyások és vizes élőhelyek rendkívül sérülékenyek, és szennyezésük kihat az ökoszisztéma egészére. Ezért kockázattal járhat, ha a kis vízhozamú patakokat jelentős antropogén terhelés éri. Például amikor szennyvizek vagy kisebb-nagyobb szennyvíztisztítók elfolyó vizeinek befogadójaként is funkcionálnak. Világszerte komoly problémát jelent, hogy még a legkorszerűbb tisztítók sem képesek minden, a vízi ökoszisztéma számára káros hatóanyagot maradéktalanul eltávolítani, ezért a tisztított szennyvíz bevezetése esetén megnövekedhet a nano- és mikroszennyezők, például a gyógyszermaradványok koncentrációja a kis vízfolyásokban.

A CSFK által vezetett és számos partner, köztük az ELKH Ökológiai Kutatóközpont és az ELKH Balatoni Limnológiai Kutatóintézet részvételével folytatott vizsgálatok során a kutatók a részben urbanizált budapesti várostérség 26 különböző vízfolyásában, összesen 75 mintavételi helyen 141 darab víz- és üledékmintát vettek, és ezekben 111 gyógyszermaradvány jelenlétét keresték.

Mintavételi helyszínek a budapesti várostérségben. A piros vonalak a főváros környéki szennyvíztisztítókat, illetve befolyóikat jelölik.
Mintavételi helyszínek a budapesti várostérségben. A piros vonalak a főváros környéki szennyvíztisztítókat, illetve befolyóikat jelölik.

A laboratóriumi elemzés során a vizes fázisban 81, míg az üledékben 62-féle gyógyszermaradvány jelenlétét mutatták ki.

A nemzetközi tapasztalatokhoz hasonlóan a vízben az antidepresszáns karbamazepin volt a leggyakrabban azonosított hatóanyag (az összes minta 91,5%-ában volt kimutatható). Míg az üledékben a fájdalomcsillapító lidokain fordult elő a legtöbbször (73,8%).  A vízben a legmagasabb koncentrációkat az antiepileptikum lamotrigin (344,8 μg/L) és a koffein (221,4 μg/L) esetében detektálták. Míg az üledékekben a karbamazepin (395,9 ng/g) és a főként nyugtatóként alkalmazott tiaprid (187,7 ng/g) mutatott kiugró értékeket. A kutatók az elvégzett ökológiai kockázatelemzések során a vízben összesen 11, míg az üledékekben 6 gyógyszermaradvány koncentrációját találták ökológiai szempontból kockázatosnak legalább egy mintában.

Kiemelendő a gyulladáscsökkentő diklofenák, a kávéban és számos energiaitalban megtalálható koffein. Valamint az antropogén eredetű ösztrogén hormonok (E1, aE2, bE2, EE2, E3) esetenként kiugró kockázata.

Mindez azért fontos, mert a mikroszennyezők befolyásolhatják egyes vízi élőlények termékenységét vagy külső tulajdonságait, például a halak test- és pikkelyalakját. Ráadásul az azonos helyről származó víz- és üledékmintákban egyaránt kimutatott, azonos típusú hatóanyagok a valóságban magasabb kockázatokat is jelenthetnek. Az objektív értékeléshez ugyanakkor az is hozzátartozik, hogy a kockázatos értékeket jelző mintáknak a teljes mintakörre vetített aránya alacsonynak mondható. 

A kis patakok esetében a kockázati értékeket számos tényező ‒ például a vízhozam, a hőmérséklet, a beérkező szennyvíz minősége ‒ befolyásolja. Ezért térben és időben rendkívül nagy változékonyságot mutatnak, vagyis nem tekinthetők állandónak. A szennyezés kiterjedtségét mutatja, hogy bár a legtöbb gyógyszermaradványt a Budapest környéki szennyvíztisztítók befolyói alatti mederszakaszokban lehet megtalálni, a hatóanyagok a tisztított szennyvizet nem tartalmazó felső szakaszokon is jelen vannak.

Külön érdekesség, hogy nem mutatható ki ok-okozati összefüggés a megtalált gyógyszermaradványok száma, teljes mennyisége, valamint a beérkező tisztított szennyvíz mennyisége és a befolyóktól való távolság között sem. Mindez arra figyelmeztet, hogy a szennyezést nem csupán a szennyvíztelepek okozzák. A felső, de egyre inkább urbanizálódó szakaszokon is jelentős lehet a tisztítatlan szennyvíz bevezetésének, beszivárgásának aránya. Ennek következtében a forrásoktól a torkolatig lényegében a teljes patakhálózat élővilága ki van téve a szennyezésnek. A kockázatok ezeken a rövid, 10-20 kilométer hosszú vízfolyásokon térben és időben alig-alig modellezhetők, és nem is jelezhetők előre.

A folyamatos, de kiszámíthatatlan mértékű szennyezés felborítja a lokális környezeti egyensúlyt és gyengíti az alkalmazkodóképességet.

Mindez hozzájárulhat a biodiverzitás csökkenéséhez és a nem őshonos, inváziós fajok terjedéséhez. Az urbanizáció erősödése, a patakok tisztított és tisztítatlan szennyvízzel való terhelése, illetve a mindezt súlyosbító, egyre gyakoribb alacsony vízhozamok mind a szennyezettség további növekedéséhez vezethetnek a jövőben. A kutatók véleménye szerint indokolt hasonló felmérések elvégzése az ökoszisztéma védelme érdekében, illeszkedve az Európai Unió felszíni vizekre vonatkozó megfigyelési előírásaihoz.

A kockázatok csökkentése érdekében a CSFK kutatói új technológiákon dolgoznak a CLEAREADY programban. Ennek első eredményeként sikerült kifejleszteniük egy olyan új eljárást, amelynek segítségével egyes zöldhulladékok vagy felesleges mezőgazdasági melléktermékek könnyedén átalakíthatók, és vízszűrőként hasznosíthatók. Az új eljárásra vonatkozóan a kutatóközpont 2021 végén szabadalmi bejelentést nyújtott be a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalához. Az elért eredményekre építve 2021 második felében a CSFK a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal Piaci KFI pályázati felhívásán, a Hegykői Mezőgazdasági Zrt.-vel és a Pannon Egyetemmel közösen támogatást nyert a technológia továbbfejlesztésére. Ez a korábbiaknál költséghatékonyabb módon képes a gyógyszermaradványok eltávolítására a szennyezett vizekből, ezzel is csökkentve az ökológiai terhelést.



Previous A káros mutációk elősegíthetik az evolúciós újításokat
Next Idegenhonos és inváziós fajokat bemutató ismeretterjesztő kötet

No Comment

Leave a reply

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.