Zanieczyszczenie środowiska wodnego antybiotykami

• Autorzy: Bielas S. , Lach J.

Warianty tytułu

EN

Antibiotic's pollution of aquatic habitats

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecność farmaceutyków, w tym antybiotyków nie jest monitorowana w środowisku wodnym. Źródłem antybiotyków w wodach powierzchniowych i gruntowych są ścieki: przemysłowe, komunalne, szpitalne, weterynaryjne oraz zanieczyszczenia polekowe pochodzące z rolnictwa. Najczęściej wykrywanymi antybiotykami w wodach powierzchniowych są: erytromycyna, norfloksacyna, sulfametazyna, sulfametoksazol, trimetoprim oraz cyprofloksacyna. Stężenia dochodzą do 1700 ng/1 (erytromycyna) czy 1900 ng/1 (sulfametoksazol, sulfametazyna). Znacznie wyższe stężenia sięgające 6000 ng/1 obserwowane są w ściekach surowych. W istniejących konwencjonalnych oczyszczalniach ścieków zanieczyszczenia te usuwane są na drodze biodegradacji oraz kumulowane na cząstkach osadów. W wielu przypadkach stopień usunięcia tych farmaceutyków jest niewystarczający i część antybiotyków jest wprowadzana w niezmienionej formie lub w postaci bardziej toksycznych metabolitów do środowiska.

EN

The occurrence of pharmaceuticals - including antibiotics - in water environment is not subject to any form of monitoring. The major source of antibiotics in surface and groundwater is industrial, hospital and veterinary wastewater, and also pharmaceutical contaminants from agriculture. The most frequently detected antibiotics in surface water include: erythromycin, norfloxacin, sulfamethazine, sulfamethoxazole, trimethoprim and ciprofloxacin. The reported concentrations of these antibiotics can be up to 1700 ng/1 (for erythromycin) or even up to 1900 ng/1 (for sulfamethoxazole and sulfamethazine). Significantly higher concentrations reaching the value of 6000 ng/1 are observed in raw wastewater. Traditional methods for wastewater treatment allow the removal of these contaminants through biodégradation and accumulation on the sludge particles. However, in many cases these methods are not sufficient, and in consequence some of these antibiotics in the same form or in the form of more toxic metabolites are introduced to the environment.

Słowa kluczowe

PL

antybiotyki; środowisko wodne; wody powierzchniowe; wody gruntowe; ścieki

EN

antibiotics; aquatic environment; surface water; wastewater

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 3 (35)
• Strony: 23--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bielas S.

• Politechnika Częstochowska Instytut Inżynierii Środowiska

autor

Lach J.

• Politechnika Częstochowska Instytut Inżynierii Środowiska

Bibliografia

• [1]Chmiel A., Grudziński S.: Biotechnologia i chemia antybiotyków, PWN, Warszawa 1998.
• [2]Kamiński M., Jaszczoit M., Sagajda- kow A.: Wykorzystanie HPLC do izolacji i badania czystości antybiotyków. Materiały dydaktyczne Politechniki Gdańskiej, http://www.pg.gda.pl/chem/Katedry/Inzynieria/images/data/dydaktyka/ bt/HPLĆ_antybiotyki.pdf, 2012.
• [3]Bielińska M., Nalęcz-Jawecki G.: Zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego lekami. Ocena toksyczności trzech fluorochinolonów dla rzęsy drobnej Lemna Minor. „Biul. Wydz. Farm. WUM”, 4,2009,24-30.
• [4]Cleuvers M.: Aquatic ecotoxicity of pharmaceuticals including the assessment of combination effects. „Toxicol Lett.”, 142, 2003,185-194.
• [5]Hirsch R., Ternes T., Haberer K., Kratz K. L.: Occurrence of antibiotics in the aquatic environment. „Sci. Total Environ.”, 225,1999,109-118.
• [6]Marciocha D., Raszka A., Kalka J., Surmacz-Górska J.: Leki w środowisku. Sulfametoksazol i Trymetoprim jako jedne z najczęściej wykrywanych chemioterapeutyków w środowisku wodnym. III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska, Lublin 2009,145-156.
• [7]Bialk A., Stępnowski P.: Analityka pozostałości farmaceutyków w żywności i próbkach środowiskowych, http:// www.labportal.pl/article/analityka-pozostalosci-farmaceutykow-w-zywnosci- i-probkach-srodowiskowych, 2012.
• [8]Sosnowska K., Styszko-Grochowiak K., Gołaś J.: Leki w środowisku - źródła, przemiany, zagrożenia. Mat. Konf. IV Krakowskiej Konferencji Młodych Uczonych, Kraków 2009, 395-404.
• [9]Halling-Sorensen B., Nielsen N. S., Lanz- ky S. F., Ingerslev F.: Occurrence, fate, and effects of pharmaceutical substances in the environment - a rewiev. „Chemosphere”, 36/2,1998, 357-393-
• [10]Zając A., Kruszelnicka I., Ginter-Kra- marczyk D., Zembrzuska J.: Problematyka obecności farmaceutyków w ściekach, http://e-czytelnia.abrvs.pl/index. php?mod=tekst&id=i4Ó56, 2012.
• [11]Duong H. A., Pham N. H., Nguyen H. T., Hoang T. T., Pham H. V., Pham V. C., Berg M., Giger W., Alder A. C.: Occurrence, fate and antibiotic resistance of fluoroquinolone antibacteriałs in hospital wastewaters in Hanoi, Vietnam. „Chemosphere”, 72, 2008, 968-973.
• [12]Kiimmerer K: Antibiotics in the aquatic environment - a review - Part I, „Chemosphere”, 75, 2009, 417-434.
• [13]Kemper N.: Veterinary antibiotics in the aquatic and terrestrial environment, „Ecol. Indie.”, 8, 2008,1-13.
• [14]Farré I. M., Pérez S., Kantiani L., Bar- celó D.: Fate and toxicity of emerging pollutants, their metabolites and transformation products in the aquatic environment. „Trends Anal. Chem.”, 27/11, 2008, 991-1007.
• [15]Kolpin D. W., Furlong E. T., Meyer M. T., Thurman E. M., Zaugg S. D., Barber L. B., Buxton H. T.: Pharmaceuticals, hormones, and others organic wastewater contaminants in US streams, iggç-2000: a national reconnaissance. „Environ. Sci. Technol.”, 36, 2002,1202-1211.
• [16]Nosek K., Styszko K., Gołaś J.: Badanie obecności wybranych niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ), triclo- sanu i bis fenolu A w ściekach komunal-nych techniką chromatografii gazowej z detektorem mas (GC/MS). Mat. konf.: VI Krakowska Konferencja Młodych Uczonych, Kraków 2011, 663-672.
• [17]Kasprzyk-Hordern B., Dinsdale R. M., Guwy A. J.: Multi-residue method for the determination of basic/neutral pharmaceuticals and illicit drugs in surface water by solid-phase extraction and ultra performance liquid chromatography- positive electrospray ionisation tandem mass spectrometry. „J. Chromatogr. A”, 116, 2007,132-45-
• [18]Mompelat S., Le Bot B., Thomas O.: Occurrence and fate of pharmaceutical products and by-products, from resoure to drinking water, „Environ. Int.”, 35, 2009,803-814.
• [19]Tamtam F., Mercier F., Bot B. L., Eurin J., Dinh Q. T., Clement M. i wsp.: Occurrece and fate of antibiotics in the Seine Ri¬ver in various hydrological conditions. „SeiTotal Environ”,393, 2008, 84-95.
• [20]Rychta U., Woźniak E., Miksch K.: Obecność farmaceutyków w środowisku. VII Ogólnopolskie Sympozjum Naukowo-Techniczne „Biotechnologia Środowiska”, Wisła Jarzębata 2001, 277-286.
• [21]Felis E., Miksch K., Surmacz-Górska J., Terens T.: Presence of pharmaceutics in wastewater from WWTP “Zabrze Śródmieście” in Poland. „Arch. Ochr. Środ.”, 31,3,2005,49-45.
• [22]Lucia H. M. L. M. Santosa A. N, Arau- joa A. F., Penab A., Delerue-Matosc C., Montenegroa M. C. B. S. M.: Ecotoxicologi- cal aspects related to the presence of pharmaceuticals in the aquatic environment, „J. of Hazard. Mater.” 175,2010,45-95.
• [23]Dandysz A., Buczko W.: Kompendium farmakologii i farmakoterapii. Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner, Wrocław 2008.
• [24]Janiec R., Cegieła U., Folwarczna J.: Kompendium Farmakologii, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2010.
• [25]Färber H.: Antibiotika im Krankenhausabwasser (Antibiotics in the hospital sewage). „Hyg. Med.”, 2002, 27-35.
• [26]Calamari D., Zuccato E., Castiglioni S., Bagnati R., Fanelli R. Strategie of therapeutic drugs in the rivers Po and Lambro in Northern Italy. „Environ. Sci. Technol.” 37, 2003,1241-1248.
• [27]Christian T., Schneider R. J., Färber H. A., Skutlarek D., Meyer M. T., Goldbach H. E. Determination of antibiotic residues in manure, soil, and surface waters. „Acta Hydroch. Hydrob.”, 31,, 2003, 36-44.
• [28]Alexy R., Sommer A., Lange F. T., Kiimmerer K.: Local use of antibiotics and their input and fate in a small sewage treatment plant - significance of balancing and analysis on a local scale vs. nationwide scale. „Acta Hydroch. Hydrob.”, 34, 2006, 587-592.
• [29]Brown K. D., Kulis J., Thomson B., Chapman T. H., Mawhinney D. B.: Occurrence of antibiotics in hospital, residential and dairy effluent, municipal wastewater and the Rio Grande in New Mexico. „Sci. Total Environ.”, 366, 2006, 772-783.
• [30]Giger W., Alder A. C., Golet E. M., Kohler H. P. E., McArdell C. S., Molnar E., Siegrist H., Suter M. J. F.: Occurrence and fate of antibiotics as trace contatninants in wastewaters, sewage sludges, and surface waters. „Chimia”, 57,2003,485-491.
• [31]Giger W., Alder A. C., Golet E. M., Kohler H. P. E., McArdell C .S., Molnar E., Pham Thi N. A., Siegrist H.: Antibiotikaspuren auf dem Weg von Spital- und Gemeindeawasser in die Fliessgewässer: Umweltanalytische Untersuchungen über Einträge und Verhalten. Spurenstoffe in Gewässern. Pharmazeutische Reststoffe und endokrin wirksame Substanzen. Wiley-VCH GmbH&Co., 2003,21-33.
• [32]Sacher F., Gabriel S.. Metzinger M., StretzA., WenzM., Lange F.T.. Brauch H. J., Blankenhorn I.: Arzneimittelwirkstoffe im Grundwasser - Ergebnisse eines Monitring-Programms in Baden-Württemberg (Active pharmaceutical ingredients in ground water - the results of a monitoring program in Baden- Württemberg (Germany)). „Vom Wasser”, 99,2002,183-196.
• [33]Vieno N. M., Tuhkanen T., Kronberg L.: Analysis of neutral and basic pharmaceuticals in sewage treatment plants and in recipient rivers using solid phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry detection. „J. Chromatogr. A”, 1134, 2006,101-111.
• [34]Zuccato E., Calamari D., Natangelo M., Fanelli R.: Presence of therapeutic drugs in the environment. „Lancet”, 355,2000,1789-90.
• [35]Managaki S., Murata A., Takada H., Tuyen B. C., Chiem N. H.: Distribution of macrolides, sulfonamides and trimethoprim in tropical waters: ubiquitous occurrence of veterinary antibiotics in the Mekong Delta. „Environ. Sei. Technol., 41, 2007, 8004-8010.
• [36]Fent K., Weston A. A., Caminada D.: Ecotoxieology of human pharmaceuticals. „Aquatic Toxicology”, 76/2, 2006,122-159.
• [37]Sokół A.: Badania szybkości degradacji wybranych leków w układach modelowych i w próbkach wód rzecznych, Białystok 2013.
• [38]Reemtsma T., Jekel M.: Organie pollutants in the water cycle. Wiley-vch, Weinheim 2006.
• [39]Heberer T.: Occurrence, fate and removal of pharmaceuticals residues in the aquatic environment: a review of recent research data, „Toxicol. Lett.”, 131, 2002, 5-17.
• [40]Ternes T. A.: Analytical methods for the determination of pharmaceuticals in aqueous environmental samples. „Trends Anal. Chem.”, 20, 2001,419-434.
• [41]Watkinson J., Murby E., Costanzo S.: Removal of antibiotics in conventional and advanced wastewater treatment: Implications for environmental discharge and wastewater recycling. „Water Res.”, 41, 2007, 4164-4176.
• [42]Wlodarczyk-Makuła M.: Wybrane zanieczyszczenia organiczne w wodach i glebach, Monografie PAN, Warszawa, vol. 104, 2013.