Obecność farmaceutyków w środowisku wodnym na przykładzie antybiotyków i ich wpływ na ekosystemy

• Autorzy: Baus Tomasz , Michalska Anna

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2019.1.8

Warianty tytułu

EN

Presence of pharmaceuticals in the aquatic environment on the example of antibiotics and their impact on ecosystems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stosowanie nadmiernej ilości środków ochrony osobistej oraz farmaceutyków w medycynie, weterynarii, hodowli zwierząt przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska naturalnego, a zanieczyszczenie środowiska wodnego wymienionymi związkami stało się problemem globalnym. Działanie substancji chemicznych na zwierzęta i rośliny nie jest obojętne. Dodatkowo w literaturze przedmiotu można znaleźć informuje, iż obecnie oczyszczalnie ścieków nie są w stanie oczyszczać ścieków z farmaceutyków oraz produktów do pielęgnacji ciała, co powoduje, że omawiane związki przedostają się do środowiska wodnego. W przypadku trudno rozkładających się związków następuje ich akumulacja w ekosystemach wodnych. Substancje te także są pobierane przez rośliny i mogą być przez nie akumulowane. Związki biologicznie czynne wpływają negatywnie na wzrost i rozwój roślin, na świeżą ich masę, obniżają tempo wzrostu roślin, wpływają na aktywność enzymów roślinnych i powodują eutrofizację zbiorników wodnych poprzez zmiany w rozwoju roślin. Farmaceutyki wpływają wielokierunkowo na organizmy żywe, a mianowicie na mikroorganizmy poprzez kreowanie lekooporności, na ryby poprzez zmiany drugorzędnych cech płciowych, działają uspokajająco i rozluźniająco na ich mięśnie. Powodują również zmiany w zachowaniu niektórych gatunków ryb. Ponadto, powodują wytwarzanie się szczepów drobnoustrojów opornych na ich działanie, a to stanowi problem podczas zwalczania chorób o podłożu mikrobiologicznym. Niektóre ścieki produkowane przez przemysł farmaceutyczny charakteryzują się podwyższoną zawartością związków azotu. Przy jednoczesnej zawartości w nich substancji farmaceutycznych mogą negatywnie wpływać na procesy nitryfikacji. Farmaceutyki przedostają się do wód podziemnych i trafiają do wody wodociągowej. Literatura podaje, że substancje aktywne leków, narkotyków spotkać można nawet w wodzie pitnej. Badanie tego typu ksenobiotyków jest utrudnione, między innymi ze względu na zmienność stężeń uzależnionych od pory roku, a nawet od pory dnia. Jednocześnie monitoring środowiska prowadzi do wykrycia nie tylko substancji leczniczych, ich stężeń, ale może być wykorzystywany do badania negatywnego wpływu na roślinność przy jednoczesnej kontroli wprowadzonych do sprzedaży warzyw czy owoców oraz w skutecznym usuwaniu związków ze ścieków, wód i gruntów.

EN

The use of excessive amounts of personal protective equipment and pharmaceuticals in medicine, veterinary and animal husbandry contributes to environmental pollution. The pollution of the aquatic environment with these compounds has become a global problem. The action of chemical substances on animals and plants is not neutral. In addition, the literature informs that at the present time wastewater treatment plants are not able to clean wastewater from pharmaceuticals and personal care products, which causes the discussed compounds to enter the aquatic environment. In the case of hardly decomposing compounds, their accumulation occurs in aquatic ecosystems. These substances are also taken up by plants and can be accumulated by them. Biologically active compounds negatively affect the growth and development of plants, their fresh mass, reduce the rate of plant growth, affect the activity of plant enzymes and cause eutrophication of water reservoirs through changes in plant development. Pharmaceuticals have multi-directional effects on living organisms. On microorganisms by creating drug resistance, on fish through changes in secondary sexual characteristics, they have a calming and relaxing effect on their muscles. They cause changes in the behavior of some fish species. In addition, they cause the production of microbial strains that are resistant to their action, and this is a problem when combating diseases with a microbiological basis. Some wastewater produced by the pharmaceutical industry is characterized by an increased content of nitrogen compounds. With the simultaneous content of pharmaceutical substances in them, they can negatively affect the nitrification processes. Pharmaceuticals get into groundwater and end up in tap water. Literature states that drugactive substances, drugs can be found even in drinking water. The study of this type of xenobiotics is difficult, among others due to the variability of concentrations depending on the season or even the time of day. At the same time, monitoring of the environment leads to the detection of not only therapeutic substances, their concentrations, but it can be used to study negative impact on vegetation with simultaneous control of vegetables and fruits introduced for sale and effective removal of compounds from sewage, water and land.

Słowa kluczowe

PL

środowisko wodne; farmaceutyki; PPCPs; antybiotyki; ksenobiotyki

EN

water environment; pharmaceuticals; PPCPs; antibiotics; xenobiotics

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 22, nr 1
• Strony: 89--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Baus Tomasz

• Główny Instytut Górnictwa, Śląskie Środowiskowe Studium Doktoranckie, pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice

autor

Michalska Anna

• Główny Instytut Górnictwa, Zakład Monitoringu Środowiska, pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice

Bibliografia

• [1] Główny Urząd Statystyczny, Stan zdrowia ludności Polski w 2009 r., http://www.stat.gov.pl/ cps/rde/xber/gus/PUBL_ZO_stan_zdrowia_2009.pdf
• [2] Główny Urząd Statystyczny, Stan zdrowia ludności Polski w 2014 r., https://stat.gov.pl/ download/gfx/portalinformacyjny/pl/defaultaktualnosci/5513/6/6/1/publikacja.zip
• [3] Słownik Języka Polskiego, WN PWN, Warszawa 2010.
• [4] Ellis J.B., Pharmaceutical and personal care products (PPCPs) in urban receiving walters, Environ. Pollut. 2006, 144, 184-189.
• [5] Kowalski B., Oznaczanie wybranych leków z różnych grup terapeutycznych w wodach powierzchniowych z zastosowaniem technik chromatograficznych (rozprawa doktorska), Politechnika Śląska, Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej, Gliwice 2011.
• [6] Janiec W., Kompendium farmakologii, Wyd. Lekarskie, Warszawa 2005.
• [7] Janiec W., Krupińska J., Farmakodynamika, Podręcznik dla studentów farmacji, Warszawa 1999.
• [8] Martinez J.L., Enviromental pollution by antibiotics and antibiotic resistance determinants, Environ. Pollut. 2009, 157, 2893-2902.
• [9] Szymonik A., Lach J., Obecność farmaceutyków w wodach powierzchniowych i przeznaczonych do spożycia, Proceedings of ECOpole 2013, 7(2), 735-743.
• [10] Szymonik A., Lach J., Zagrożenie środowiska wodnego obecnością środków farmaceutycznych, Inż. Ochr. Środ. 2012, 15(5), 249-263.
• [11] Rozporządzenie Rady Wspólnoty Europejskiej 2821/98 z dn. 17.12.1998.
• [12] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady Wspólnoty Europejskiej 1831/2003 z dn. 22.09.2003.
• [13] Konopska B., Warwas M., Molekularne aspekty nefrotoksyczności antybiotyków aminoglikozydowych, Postępy Hig. Med. Dośw. 2007, 61, 511-518.
• [14] Rzewska M., Antybiotykooporność Gram-ujemnych pałeczek wytwarzających β-laktamaz, Życie Weterynaryjne 2009, 84(3).
• [15] Kostowski W., Herman Z.S. (red.), Farmakologia, Podstawy farmakoterapii, PZWL, Warszawa 2004.
• [16] Rakowska-Chmielniak M.A., Zastosowanie nowych antybiotyków w leczeniu zakażeń wywołanych przez wielolekooporne szczepy ziarniaków Gram-dodatnich, Farmacja Współczesna 2010, 3, 73-81.
• [17] Chen Ch.-M., Hang M., Chen H.-F., Ke S.-Ch., Li Ch.-R., Wang J.-H., Wu L.-W., Fusidic acid resistance among clinical isolates ofmethicillin - resistant Staphylococcus aureus in a Taiwanes hospital, BMC Mircrobiology 2011, 11, 98.
• [18] Deneshvar A., Sranfelt J., Kronberg L., Winter accumulation of acidic pharmaceuticals in a Swedish river, Environ Sci. Pollut. Res. 2010, 17, 908-916.
• [19] Markiewicz Z., Kwiatkowski Z.A., Bakterie, antybiotyki, lekooporność, WN PWN, Warszawa 2012.
• [20] Fernandez M., Conde S., de la Torre J., Molina-Santiago C., Ramos J.-L., Duque E., Mechanisms of resistance to chloramphenicol in Pseudomonas pantiola KT 2440, Antimicrob. Agents Chemother. 2012, 56(2), 1001.
• [21] Huang J.-J., Hu H.-Y., Lu S.-Q., Li Y., Tang F., Lu Y., Wei B., Monitoring and evamation of antibiotic - resistant bacteria at a municipal wastewater treatment plant in China, Environ. International 2012, 42, 31-36.
• [22] Sosnowska K., Styszko-Grochowiak K., Gołaś J., Leki w środowisku - źródła, przemiany, zagrożenia, IV Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, Grupa Naukowa Pro Futuro, 23-25.09.2009.
• [23] Park B.K., Primonhamed M., Kitteringham N.R., The role of cytochrome P450 enzymes in hepatic and extrahepatic human dring toxicity, Pharmacol. Ther. 1995, 68, 385-424.
• [24] Walgren J.L., Mitchel M.D., Thompson D.C., Role of metabolism in dring - induced idiosyneratic hepatptpxicity, Crit. Rev. Toxical. 2005, 35, 325-361.
• [25] Dudziak M., Luks-Betlej K., Ocena obecności estrogenów - steroidowych hormonów płciowych w wybranych wodach rzecznych w Polsce, Ochrona Środowiska 2004, 26, 21-24.
• [26] Nikolaon A., Meric S., Fatta D., Occurance paterns of pharmaceuticals in water and wastewater environments, Anal. Bioanal. Chem. 2007, 387, 1225-1234.
• [27] Kuczyński W., Żuchowicz W., Ocena aktualnej sytuacji w zaopatrzeniu w wodę w Polsce na tle sytuacji na świecie, Rocznik Ochrony Środowiska 2010, 12, 419-465.