Substancje farmaceutyczne w środowisku wodnym - występowanie i zagrożenia

• Autorzy: Łebkowska M. , Załęska-Radziwiłł M. , Affek K.

Warianty tytułu

EN

Pharmaceuticals in the aquatic environment - occurrence and hazards

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono przegląd danych z piśmiennictwa dotyczący występowania substancji czynnych wchodzących w skład leków w ściekach, wodach powierzchniowych i w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Zwrócono uwagę na nieskuteczność usuwania farmaceutyków w konwencjonalnych procesach uzdatniania wody. Większą efektywnością eliminacji tych związków charakteryzują się metody odwróconej osmozy i nanofiltracji oraz wysokoefektywne sposoby utleniania. Omówiono badania nad ekotoksycznością wybranych leków w zakresie toksyczności ostrej i chronicznej. W części końcowej pracy sformułowano uwagi i zalecenia wskazujące na konieczność podejmowania badań naukowych i działań zmierzających do minimalizacji ryzyka związanego z występowaniem farmaceutycznych substancji czynnych, zwanych również farmaceutykami, w środowisku wodnym.

EN

This paper presents an overview of the literature concerning the occurrence of drugs in wastewater, surface and potable water. Ineffectiveness of conventional removal of pharmaceuticals in water treatment processes is emphasized. Application of reverse osmosis, nanofiltration and advanced oxidation processes makes these compounds easier to eliminate. Research on the acute and chronic ecotoxicity of selected drugs is discussed. Final remarks and recommendations indicate the necessity to undertake research and action to mitigate risks related to the occurrence of pharmaceuticals in the aquatic environment.

Słowa kluczowe

PL

woda; farmaceutyki; toksyczność; zagrożenia

EN

water; pharmaceuticals; toxicity; water treatment; hazards

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 3
• Strony: 129--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz.

Twórcy

autor

Łebkowska M.

autor

Załęska-Radziwiłł M.

autor

Affek K.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Biologii, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Bolong N., Ismail A.F., Salim M.R., Matsuura T.: A review of the effects of emerging contaminations in wastewater and option for their removal. Desalination 239: 229-246, 2009.
• [2] Carlsson C., Johansson A-K., Alvan G., Bergman K., Kühler T.: Are pharmaceuticals potent environmental pollutants? Part I: Environmental risk assessment of selected active pharmaceutical ingredients. Science of the Total Environment 364: 67-87, 2006.
• [3] Christensen A.M., Ingerslev F., Baun A.: Ecotoxicity of mixtures of antibiotics used in aquacultures. Environmental Toxicology and Chemistry 25: 2208-2215, 2006.
• [4] Cleuvers M.: Aquatic ecotoxicity of pharmaceuticals including the assessment of combination effects. Toxicology Letters 142: 185-194, 2003.
• [5] Crane M., Watts C., Boucard T.: Chronic aquatic environmental risks from exposure to human pharmaceuticals. Science of the Total Environment 367: 23-41, 2006.
• [6] Felis E., Miksch K., Surmacz-Górska J., Ternes T.: Presence of pharmaceuticals in wastewater from wastewater treatment plant „Zabrze-Śródmieście” in Poland. Archives of Environmental Protection 31: 49-58, 2005.
• [7] Fent K., Weston A. A., Caminada D.: Ecotoxicology of human pharmaceuticals. Aquatic Toxicology 76: 122-159, 2006.
• [8] Gorczyca M., Zejc A.: Chemia leków: podręcznik dla studentów farmacji i farmaceutów (wydanie III), Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008.
• [9] Halling-Sórensen B., Lützhóft H-C.H., Andersen H.R., Ingerslev F.: Environmental risk assessment of antibiotics: comparison of mecillinam, trimethoprim and ciprofloxacin. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 46: 53-58, 2000.
• [10] Heberer T.: Occurrence, fate and removal of pharmaceutical residues in the aquatic environment: a review of recent research data. Toxicology Letters 131:5-17, 2002.
• [11] Heckmann L-H., Callaghan A., Hooper H.L., Connon R., Hutchinson T.H., Maund S.J., Sibly R.M.: Chronic toxicity of ibuprofen to Daphnia magna: Effects on life history traits and population dynamics. Toxicology Letters 172:137-145, 2007.
• [12] Hirsch R., Temes T., Haberer K., Kratz K-L.: Occurrence of antibiotics in the aquatic environment. The Science of the Total Environment 225: 109-118, 1999.
• [13] Hoeger B., Köllner B., Dietrich D.R., Hitzfeld B.: Water-borne diclofenac affects kidney and gill integrity and selected immune parameters in brown trout (Salmo trutta f. fario). Aquatic Toxicology 75: 53-64, 2005.
• [14] Huerta-Fontela M., Galceran M.T., Ventura F.: Occurrence and removal of pharmaceuticals and hormones through drinking water treatment. Water Research 45: 1432-1442, 2011.
• [15] Ikehata K., Naghashkar N.J., El-Din M.G.: Degradation of aqueous pharmaceuticals by ozonation and advanced oxidation processes: A review. Ozone Science and Engineering 28: 353-414, 2006.
• [16] Jorgensen S.E., Halling-Sorensen B.: Drugs in the environment. Chemosphere 40: 691-^99, 2000.
• [17] Kim S.D., Cho J., Kim I.S., Vanderford B.J., Snyder SA: Occurrence and removal of pharmaceuticals and endocrine disruptors in South Korean surface, drinking and waste waters. Water Research 41: 1013-1021, 2007.
• [18] Kolpin D.W., Furlong E.T., Meter M.T., Thurman E.M., Zaugg S.D., Barber L.B., Buxton H.T.: Pharmaceuticals, hormones and other organic wastewater contaminants in U.S. streams, 1999-2000: A National reconnaissance. Environmental Science and Technology 36: 1202-1211, 2002.
• [19] Kołwzan B.: Analiza zjawiska biofilmu - warunki jego powstawania i funkcjonowania. Ochrona Środowiska 33: 3-6, 2011.
• [20] Kot-Wasik A., J. Dębska, J. Namieśnik: Przemiany, stężenia i oznaczanie pozostałości środków farmaceutycznych w środowisku, (w:) Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu środowiskowym, CEEAM, Gdańsk 2003.
• [21] Kümmerer K. (red.): Pharmaceuticals in the environment: sources, fate, effects and risks. Springer-Verlag, 3rd ed., Chapter 14: 223-244, 2008.
• [22] Larsson J.D.G., de Pedro C., Paxeus N.: Effluent from drug manufactures contains extremely high levels of pharmaceuticals. Journal of Hazardous Materials 148: 751-755, 2007.
• [23] Łebkowska M.: Występowanie bakterii antybiotykoopornych w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Ochrona Środowiska 31: 11-15, 2009.
• [24] Łebkowska M.: Występowanie i ekotoksyczność wybranych leków w środowisku wodnym, Prace naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska 59: 5-11,2009.
• [25] Nelson S.M., Mahmoud T., Beaux II M., Shapiro P., Mcllroy D.N., Stenkamp D.L.: Toxic and teratogenic silica nanowires in developing vertebrate embryos. Nanomedicine 6: 93-102, 2010.
• [26] Nikolaou A., Meric S., Fatta D.: Occurrence patterns of pharmaceuticals in water and wastewater environments. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 387: 1225-1234, 2007.
• [27] Quintana J.B., Rodil R., Lopez-Machia P., Muniatequi-Lorenzo S., Prada-Rodriques D.: Investigation the chlorination of acidic pharmaceuticals and by-product formation aided by an experimental design methodology. Water Research 44: 243-255, 2010.
• [28] Rowney N.C., Johnson A.C., Williams R.J.: Cytotoxic drugs in drinking water: A prediction and risk assessment exercise for the Thames catchment in the United Kingdom. Environmental Toxicology and Chemistry 28: 2733-2743, 2009.
• [29] Schriks M., Heringa M.B., van der Kooi M.M.E., de Voogt P., van Wezel A.P.: Toxicological relevance of emerging contaminants for drinking water quality. Water Research 44: 461^76, 2010.
• [30] Togola A., Budziński H.: Multi-residue analysis of pharmaceutical compounds in aqueous samples. Journal of Chromatography A 1177: 150-158 (2008).
• [31] Triebskom R., Casper H., Heyd A., Eikemper R., Köhler H-R., Schwaiger J.: Toxic of the non-steroidal anti-inflammatory drug diclofenac. Part II. Cytological effects in liver, kidney, gills and intestine of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquatic Toxicology 68: 151-166, 2004.
• [32] Triebskom R., Casper H., Scheil V., Schwaiger J.: Ultrastructural effects of pharmaceuticals (carbamazepine, clofibric acid, metoprolol, diclofenac) in rainbow trout (Oncohynchus mykiss) and common carp (Cyprinus carpió). Analytical and Bioanalytical Chemistry 387: 1405-1416, 2007.
• [33] Wang C., Shi H., Adams C.D., Gamagedara S., Stayton I., Timmons T., Ma Y.: Investigation of pharmaceuticals in Missouri natural and drinking water using high performance liquid chromatography - tandem mass spectrophotometry. Water Research 45: 1818-1828, 2011.
• [34] Webb S.E.: A data-based perspective on the environmental risk assessment of human pharmaceuticals I -collation of available ecotoxicity data, (w:) Pharmaceuticals in the environment. Springer-Verlag, Heidelberg, 2004.
• [35] Yang L-H., Ying G-G., Su H-C., Strauber J.L., Adams M.S., Binet M.T. 2008. Growth-inhibiting effects of 12 antibacterial agents and their mixtures on the freshwater microalga Pseudokirchneriella subcapitata. Environmental Toxicology and Chemistry 27: 1201-1208.
• [36] Załęska-Radziwiłł M., Łebkowska M., Affek K., Zarzeczna A.: Environmental risk assessment of selected pharmaceuticals present in surface waters in relation to animals. Archives of Environmental Protection 37: 31-42,201