VITATOX: Výskyt léčiv v odpadních vodách a potenciální dopad na pitné vody

Výskyt léčiv v odpadních vodách a dopad na pitné vody – VITATOX 2023

Význam tématu

Neustálý nárůst spotřeby farmaceutik v humánní i veterinární medicíně vede k nevyhnutelné kontaminaci vodního prostředí. Zaneřádění rezidui léčiv, jejich metabolitů i prekurzorů ve vypouštěných odpadních vodách představuje riziko bioakumulace, rozvoje antibiotické rezistence a narušení hormonální rovnováhy vodních organismů. Důkladné sledování a odstranění těchto mikropolutantů je klíčové pro zajištění bezpečnosti pitné vody a udržitelnost vodních ekosystémů.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentace bylo shrnout výsledky monitoringů výskytu léčiv v různých typech vodních vzorků (odpadní, povrchové, podzemní a pitné vody) v ČR a Evropě v období 2020–2022, identifikovat nejčastěji detekované sloučeniny a jejich koncentrace, a porovnat účinnost odstranění na čistírnách odpadních vod.

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení farmaceutických reziduí byla použita multi­reziduální metoda založená na kapalinové chromatografii spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS). Analýza pokrývala více než 100 látek včetně antibiotik, psychofarmak, hormonů a běžných analgetik. Vzorky byly odebírány jak na vstupu, tak na výstupu vybraných komunálních a zdravotnických čistíren odpadních vod.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza odpadních vod evropských lokalit a ČR ukázala, že nejvyšší četnost a koncentrace vykazují metformin, paracetamol, ibuprofen a gabapentin. V komunálních ČOV mechanicko-biologického typu byly účinnosti odstranění těchto látek různé: paracetamol a ibuprofen až na 90 %, zatímco karbamazepin, tramadol a metoprolol pod 20 %. Ve zdravotnických zdrojích byly zjištěny výrazně vyšší koncentrace iomeprolu a trimethoprimu (až několik mg/l).

Povrchové vody v Evropě i ČR vykazují průměrné koncentrace farmak kolem 0,1–0,5 µg/l u nejčastěji detekovaných sloučenin. Podzemní vody vykazují nižší, ale stále detekovatelné hladiny (0,05–0,2 µg/l), přičemž lokalizované studie CHMI identifikovaly karbamazepin a sulfamethoxazol jako konzistentně přítomné.

V pitné vodě bylo v ČR v roce 2022 identifikováno 21 farmak, přičemž metformin se vyskytoval ve více než 80 % vzorků, s maximální sumární koncentrací přes 1,6 µg/l. Čtyři lokality překročily hygienické limity analogické pesticidům (0,5 µg/l).

Přínosy a praktické využití metody

Citlivá LC-MS/MS analýza umožňuje monitorovat široké spektrum léčiv i jejich metabolitů v různých matricích (voda, kaly, hnojiva). Výsledky poskytují podklad pro:

• rizikovou analýzu vodních zdrojů,
• optimalizaci čistírenských procesů směřujících k odstraňování mikropolutantů,
• regulační návrhy a stanovení environmentálních limitů,
• lokální identifikaci bodových zdrojů kontaminace (např. zdravotnická zařízení).

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry výzkumu a aplikace zahrnují:

• rozvoj kvartačního (pokročilého) čištění odpadních vod s cílem eliminovat celý rozsah mikropolutantů,
• zavedení kontinuálního sledování hladin farmak v real-time monitoringu,
• integraci dat o výskytu léčiv do modelů transportu a perzistence v podzemních a povrchových vodách,
• vytváření indikativních a legislativních seznamů prioritních farmaceutik,
• využití laboratorních bioassay ke stanovení směsných toxických efektů koktejlů mikropolutantů.

Závěr

Sledování a řízení farmaceutického znečištění vod je klíčové pro ochranu ekosystémů i kvality pitné vody. Kombinace citlivých analytických metod, cílených legislativních změn a preventivních opatření u zdroje kontaminace umožní efektivní snížení rizik spojených s přítomností léčiv v okolním prostředí.

Reference

• Směrnice Rady 91/271/EHS, 2000/60/ES, 2008/105/ES, 2006/118/ES
• Nařízení vlády ČR č. 401/2015 Sb.
• Nařízení (EU) 2020/741, 2020/2184
• SZÚ 2022: Stanovisko k monitoringu léčiv v pitné vodě
• SFŽP ČR 2021: Indikativní seznam pro snížení farmaceutického znečištění
• ČHMÚ 2021/2022: Monitoring léčiv v podzemních a povrchových vodách
• VITATOX 2023 – Taiána Halešová, ALS Czech Republic