20110511132838_h2o09-2011.pdf

Mathijs Oosterhuis, Waterschap Regge en Dinkel Alberta Groteboer, Waterschap Regge en Dinkel Peter van der Wiele, Waterschap Regge en Dinkel Emissie geneesmiddelen bij de bron aanpakken Nationaal en internationaal krijgt de emissie van geneesmiddelen naar
het oppervlaktewater veel aandacht. In allerlei meetcampagnes in
oppervlaktewater en op rwzi’s zijn verschillende typen geneesmiddelen
gedetecteerd. Waterschap Regge en Dinkel heeft samen met apothekers een
inventarisatie van geneesmiddelen uitgevoerd en analyses laten verrichten
van afvalwater van de rwzi’s in Enschede en Ootmarsum én in het ontvangende
oppervlaktewater. Uit de metingen bleek dat drie stoffen een gemiddelde
concentratie in de Bornschebeek hebben van meer dan één microgram per
liter: metoprolol, metformine en irbesartan. Een metaboliet van metformine,
guanylurea, is met een gemiddelde concentratie van 36 µg/l gedetecteerd.
De samenwerking met apothekers heeft geleid tot nieuwe inzichten en geeft
aanknopingspunten voor gerichte bronmaatregelen.
vlaktewater en op rwzi’s1),2),3) werden Bornschebeek6),7). Uit een literatuuroverzicht heeft als voordeel dat naast geneesmiddelen in H2O8) blijkt dat er chronisch-toxische ook andere microverontreinigingen - zoals röntgencontrastmiddelen, antibiotica en effecten zijn van carbamazepine, diclofenac, andere typen geneesmiddelen gedetecteerd. sulfamethoxazol en andere geneesmiddelen De concentraties in rwzi-effluent kunnen maximaal enkele µg/l bedragen en worden mosselen. De effecten treden op bij concen- bepaald door de gebruikte hoeveelheid van het geneesmiddel en de verwijdering in een van microverontreinigingen12). De kosten Nederlands oppervlaktewater liggen dicht bij de laagste concentraties waarbij een behoorlijk hoog; schattingen lopen uiteen van De verwijdering in rwzi’s kan sterk verschillen effect optreedt. Acute effecten zijn niet vijf tot 31 euro per inwonerequivalent12),13),14). Deze hoge kosten staan implementatie van heel goed verwijderd in rwzi’s (90 procent), concentraties van geneesmiddelen in opper- vlaktewater laag zijn1). Effecten van mengsels slechter worden verwijderd, respectievelijk voor 0 tot 60 procent en 20 procent1). Ook onderzocht. Uit een onderzoek van Cleuvers9) röntgencontrastmiddelen staan bekend als blijkt wel dat het gecombineerde effect van 3 middelen gezocht worden, is mogelijk een zeer persistent. In een publicatie van onder ß-blockers op Daphnia veel groter is dan van efficiëntere methode om de geneesmiddelen- andere KWR Watercycle Research Institute en emissie terug te dringen. Samenwerking met het RIVM4) blijkt dat 20 tot 70 procent van de gebruikte röntgencontrastmiddelen in het Maatregelen
zakelijk. Waterschap Regge en Dinkel heeft in Rijnstroomgebied teruggevonden wordt bij 2010 samen met apothekers een monitoring- Lobith. Het hormoon in de pil (17a-ethinyl- oestradiol), wordt in nitrificerende actiefslib- systemen voor 80 tot 90 procent verwijderd, deling bij ziekenhuizen en zorginstellingen het verkrijgen van inzicht in de emissie van zo blijkt uit een literatuuroverzicht in het geneesmiddelen naar het oppervlaktewater.
proefschrift van De Mes5). Voor een groot urine gericht op verwijdering van genees- aantal stoffen is overigens nog maar weinig middelen10),11). Het merendeel van de genees- Stoffenselectie
bekend over de verwijdering in een rwzi.
middelen wordt echter thuis geconsumeerd Bij de Stichting Farmaceutische Kengetallen en uitgescheiden (voor circa eenderde deel Effecten van geneesmiddelen
via de feces). Behandeling van ziekenhuisaf- valwater of aparte behandeling van urine lijkt gegevens zijn aangeleverd in DDD’s (defined veel onderzoek gedaan: hormoonverstoring daarom niet de meest effectieve maatregel daily dosis). Om een beeld te krijgen van de om de emissie van geneesmiddelen naar het milieubelasting, hebben de apothekers een vertaalslag gemaakt van DDD’s naar kilo’s Nabehandeling van effluent lijkt effectiever plaats in top-50
ATC-code Geneesmiddel
DDD/jaar
excretie
dagdosis (mg)
emissie (kg/jaar)
Tabel 1: Veel verstrekte geneesmiddelen in Twente (peiljaar 2009). Gearceerde rijen betreffen geneesmiddelen die in dit project gemeten zijn. De stoffen voor monitoring
zijn geselecteerd op grond van de emissie en de verwachte milieurelevantie op basis van literatuurgegevens over toxiciteit, het voorkomen in oppervlaktewater en
verwijdering in rwzi’s. Sommige geneesmiddelen zoals mesalazine kunnen (nog) niet worden geanalyseerd door de laboratoria. Andere verbindingen die niet in de top-50
voorkomen, kunnen eenvoudig meegemeten worden omdat ze onderdeel zijn van standaard analysepakketten van de ingeschakelde laboratoria.
dagdosis en een excretiefactor per genees- Effluentconcentraties
>1 µg/l: metformine (antidiabeticum), middel (zie tabel 1). Met excretie wordt Van de 60 onderzochte stoffen zijn 19 stoffen hydrochloorthiazide, irbesartan, metoprolol, gedetecteerd in effluent. Voor 17a-ethinyl- sotalol (hart- en vaatmiddelen). Voor zover oestradiol, het werkzame bestanddeel in de pil, lag de detectiegrens op 0,05 µg/l. Deze stoffen niet eerder gemeten in Nederland. stof is niet gedetecteerd. In afbeelding 1 zijn tratie tussen 0,1 en 1 µg/l. Behalve sotalol, de gedetecteerde stoffen op rwzi Enschede deze tien stoffen allemaal voor in de top-50 Monitoringstrategie
Twente (zie tabel 1). Het gebruik van sotalol Vijf stoffen hebben een effluentconcentratie rwzi Enschede en rwzi Ootmarsum. Rwzi Enschede is een conventionele rwzi; rwzi Tabel 2: Fasering meetprogramma.
Ootmarsum een hybride membraanbiore-actor. In de tweede fase is ook gemeten in frequentie
rwzi Enschede
rwzi Ootmarsum
het ontvangende oppervlaktewater en in de ecologiseringszone van de rwzi Ootmarsum. Alle monsters zijn zoveel mogelijk genomen op droge dagen. In totaal zijn 60 verschil- lende stoffen (waarvan negen uit de top-50) gemeten door laboratoria van Omegam en ontvangend oppervlaktewater
Technologiezentrum Wasser in Duitsland. In fase 2 (in december) is ook een metaboliet gemeten.
velijk 905.000 en 363.000 DDD’s. Vooral voor metformine in influent bedraagt 74 µg/l. carbamazepine valt op dat de concentratie in het effluent relatief hoog is in relatie tot het gebruik van dit geneesmiddel. Ter Deze verbinding is in concentraties van 40 2.000 mg hoog. De excretie van metformine vergelijking: rangnummer 50 uit tabel 1 is tot 56 µg/l teruggevonden in effluent! Ter is 100 procent, wat verklaart dat deze stof vergelijking: de gemiddelde concentratie veel teruggevonden wordt in afvalwater en oppervlaktewater15).
De verschillen tussen beide rwzi’s zijn niet eenduidig. Een MBR of een nageschakeld zandfilter levert geen significant lagere effluentconcentraties geneesmiddelen op.
Verwijdering in de rwzi
Voor 15 stoffen zijn eveneens influentcon-
centraties gemeten en verwijderingsrende-
menten bepaald (afbeelding 2).
Van de 15 stoffen waarvoor een verwij-dering is bepaald, hebben zeven stoffen een verwijdering beneden de 70 procent. Voor diclofenac en irbesartan is zelfs nul procent verwijdering gemeten. De spreiding in verwijdering van geneesmiddelen is het grootst bij de zeven stoffen die slecht worden verwijderd. De verschillen tussen MBR en een conventionele rwzi zijn niet eenduidig. Afb. 1: Concentraties geneesmiddelen in effluent rwzi Ootmarsum en Enschede (exclusief metaboliet
Een tweede meetsessie in december op rwzi guanylurea: 45 µg/l).
Ootmarsum laat hetzelfde beeld zien. Hierbij is ook de ecologiseringszone meegenomen Afb. 2: Gemiddelde verwijdering van geneesmiddelen in rwzi Enschede en Ootmarsum, inclusief spreiding.
maar hier is geen verwijdering van genees-middelen vastgesteld.
Van de zeven stoffen met een verwijdering lager dan 70 procent zijn de ß-blockers atenolol, metoprolol en sotalol en de genees-middelen diclofenac en carbamazepine veel gemeten in andere onderzoeken1). De verwijderingsrendementen die in deze onderzoeken worden gevonden liggen in dezelfde bandbreedte als in ons onderzoek. Over irbesartan en hydrochloorthiazide is nog maar weinig bekend. Radjenovic rappor-teerde nul procent verwijdering voor hydro-chloorthiazide in rwzi’s16). Irbesartan staat op een lijst geselecteerde geneesmiddelen voor toekomstverkenningen van het RIVM17).
Oppervlaktewater
In het oppervlaktewater zijn in december
2010 eveneens geneesmiddelen gemeten.
De Bornschebeek bestaat voor circa 40
procent uit effluent van rwzi Enschede
Afb. 3: Concentraties geneesmiddelen in twee Twentse beken, (exclusief metaboliet guanylurea: 36 µg/l).
en Hengelo en stroomt door stedelijk gebied. De Tilligterbeek bestaat voor circa 8 procent uit effluent van rwzi Ootmarsum en stroomt in het noordoosten van Twente door landelijk gebied. In afbeelding 3 zijn de geneesmiddelenconcentraties weergegeven in de twee Twentse oppervlaktewateren. De concentraties geneesmiddelen in de Bornschebeek zijn, zoals verwacht, veel hoger dan die in de Tilligterbeek en liggen in dezelfde orde van grootte als de concentraties in effluent. Het metaboliet van metformine, guanylurea is niet in de afbeelding weergegeven maar wordt terug-gevonden in concentraties van circa 36 µg/l. Inclusief het metaboliet van metformine is de totale concentratie gemeten genees-middelen in de Bornschebeek ongeveer 45 µg/l. Bij de Tilligterbeek is de verdunning veel groter en is alleen metformine boven de 0,1 µg/l gemeten.
Maatregelen
De concentraties geneesmiddelen zijn het 5) De Mes T. (2007). Fate of estrogens in biological Uit de metingen blijkt enerzijds dat van 60 hoogst in de Bornschebeek en liggen voor treatment of concentrated black water. Dissertatie geneesmiddelen maar een beperkt aantal in 6) Vethaak A., G. Rijs, S. Schrap, H. Ruiter, A. Gerritsen in oppervlaktewater. Het merendeel van de traties waarbij een effect gemeten wordt. en J. Lahr (2002). Estrogens and xeno-estrogens in the aquatic environment of the Netherlands, in een rwzi of het gebruik van een genees- occurrence, potency and biological effects. RIZA/ middel is te laag om iets terug te kunnen vinden in het oppervlaktewater. Anderzijds, middelen zijn dus ook mogelijk. Met behulp 7) Gerritsen A. (2003). Oestrogene effecten in vissen in regionale wateren. RIZA. Rapport 2003.019.
gevonden stoffen in relevante concentraties 8) Rademaker W. en M. de Lange (2009). De risico’s kunnen in stedelijk oppervlaktewater, met van geneesmiddelen in het aquatisch milieu. H2O een groot aandeel effluent, erg hoog zijn en het effect is van de gedetecteerde stoffen het gebruik van veel geneesmiddelen neemt 9) Cleuvers M. (2003). Aquatic ecotoxicity of verder toe16). Het probleem mag dus niet pharmaceuticals including the assessment of combination effects. Toxicol Lett 142, pag. 185-194.
In de inleiding is al gesteld dat effluent- 11) Maurer M, W. Pronk en T. Larsen (2006). Treatment behandeling waarschijnlijk een effectieve Conclusies
processes for source separated urine. Water maar vrij kostbare maatregel is. Het is dus belangrijk dat andere goedkopere alterna- keten zijn bepaalde stoffen voor het eerst 12) Gälli R., J. Schmid-Kleikemper en M. Scharer (2009). Mikroverunreinigungen in den Gewässern: stofbenadering is mogelijk zo’n goedkoper Bewertung und Reduktion der Schadstoffbelastung aus der Siedlungswässerung. Bundesamt für gegevens van de Stichting Farmaceutische beschikbare data over gebruik en excretie zuiveringstechnieken op de awzi Leiden Zuid-West. worden naar veel gebruikte geneesmiddelen een rwzi varieert van 0 tot 100 procent en verschilt niet veel tussen een MBR en een 14) STOWA (2005). Verkenning zuiveringstechnieken t De verschillen in concentraties genees- 15) Scheurer M., F. Sacher en H. Jurgen Brauch (2009). Occurrence of the antidiabetic drug metformin in sewage and surface waters in Germany. J. Environ. verklaren door het aandeel effluent in het zoals valsartan, losartan en irbesartan voor 16) Radjenovic J., M. Petrovic en D. Barceló (2007). respectievelijk 95, 90 en nul procent worden Analysis of pharmaceuticals in wastewater and verwijderd in een rwzi. Irbesartan wordt in removal using a membrane bioreactor. Anal gedetecteerd boven 0,5 µg/l: irbesartan, Bioanal Chem. nr. 4, pag. 1365-1377.
metoprolol, metformine, valsartan, hydro- 17) Van der Aa N., G. Kommer, G. de Groot en J. Versteegh (2008). Geneesmiddelen in bronnen kan worden door losaratan en valsartan. De t Van deze stoffen wordt een aantal matig voor drinkwater. Monitoring, toekomstig gebruik en beleidsmaatregelen. Rijksinstituut voor middel kan dienen als indicatie om een stof Volksgezondheid en Milieu. Rapport 609715002.
wel of niet als aandachtsstof aan te merken. Van carbamazepine is bijvoorbeeld bekend kan zeer hoog zijn (tot 50 µg/l in opper- emissie van geneesmiddelen terug te dringen, vlaktewater), zo blijkt uit metingen van het zou in eerste instantie de aandacht vooral metaboliet guanylurea van metformine.
gericht kunnen worden op geneesmiddelen die veel gebruikt worden en een hoge Aanbevelingen
dagdosis en excretie hebben. Voor de meest persistente en milieubebelastende genees- middelen uit deze groep zou de gezondheids- sector naar alternatieven moeten zoeken.
effect van de in dit onderzoek gedetec-teerde geneesmiddelen en metabolieten is Vervolgonderzoek
Uit deze studie valt op dat de samenwerking veelgebruikte geneesmiddelen naar boven, die de grote laboratoria nog niet of nauwelijks meten. Daarentegen worden heel 1) Roig B. (2010). Pharmaceuticals in the environment, current knowledge and need assessment to reduce presence and impact. IWA Publishing.
vallen. Ons inziens zou de samenwerking met 2) Verg(h)ulde pillen: onderzoek naar de emissie van apothekers en de Stichting Farmaceutische geneesmiddelen uit ziekenhuizen, Stowa rapport regeling. Apothekers uit Twente hebben data Kengetallen (SFK) geïntensiveerd moeten aangeleverd van onder andere de gemiddelde 3) STOWA (2008). Verkenning geneesmiddelen en dagdosis van geneesmiddelen. Anja Derksen toxiciteit effluent rwzi’s. Rapport 2008-06.
(Adecoadvies) leverde literatuurdata aan over 4) Ter Laak T., M. van der Aa, C. Houtman, P. Stoks en de afbreekbaarheid van geneesmiddelen uit A. van Wezel (2010). Temporal and spatial trends of pharmaceuticals in the Rhine. Association of River worden om het gebruik terug te dringen.

Source: http://www.vechtstromen.nl/publish/pages/17464/emissie_geneesmiddelen_h2o_nr_9_2011_pdf.pdf