Jämförelse av halter av läkemedel i utgående vatten från avloppsreningsverken i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping

Transkript

1 RAPPORT Id nr: 14OLL Utfärdat dat: Jämförelse av halter av läkemedel i utgående vatten från avloppsreningsverken i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping Katja Hagström, yrkes- och miljöhygieniker, fil.dr Catharina Krumlinde, miljöcontroller Arbets- och miljömedicinska kliniken Universitetssjukhuset Örebro

2 2(13)

3 3(13) Innehållsförteckning Sammanfattning Bakgrund Miljömål Syfte Metoder Mätning och analys Beräkningar Resultat Diskussion Slutsats Referenser... 13

4 4(13) Sammanfattning I Sverige förbrukas årligen ton läkemedel räknat i aktiva substanser av ungefär ämnen. Läkemedlen i miljön kommer främst från människors utsöndringar via urin och avföring. Många av ämnena renas dåligt i reningsverk och bryts ned långsamt vilket gör att de kan hamna i sjöarnas slam och recipient samt hav. Det gör också att det finns en risk att ämnena återförs till människan via dricksvatten och födoämnen. Effekter som diskuteras på grund av läkemedel i naturen är bland annat antibiotikaresistens samt effekter av bland annat hormoner, sömnmedel, antidepressiva läkemedel och antiinflammatoriska läkemedel. Syftet med arbetet var att jämföra halterna av läkemedel i utgående vatten från avloppsreningsverken i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping mellan 2008/2009 och Landstinget Sörmlands miljöprogram angav målet att medverka till att nivåerna av de mest miljöpåverkande läkemedlen i utsläppen från reningsverken eller i ytvattnet minskar med 10 % jämfört med utgångsvärde 2006 från en IVL-rapport. Eftersom mätningar genomförts inom landstinget valde man att jämföra med dessa värden istället för med mätningarna genomförda av IVL Detta för att ge en bättre lokal bild av frågeställningen. Prover från utgående vatten från avloppsreningsverken i Nyköping, Katrineholm och Eskilstuna togs i september och oktober 2013 samt i december 2008 och maj och oktober Proverna frystes ned direkt efter provtagningen och transporterades sedan till Eurofins laboratorium där omkring 90 aktiva substanser analyserades. Resultaten visar att det är svårt att dra säkra slutsatser från de två punktmätningar som jämförs i studien. För en säkrare jämförelse skulle man ha behövt ta fler prover per år. Resultaten tyder dock på att halterna av dextropropoxifen och ranitidin har minskat. Det stämmer också överens med uthämtad mängd av ämnena i DDD och för dextropropoxifen finns det i dag inga godkända läkemedel. Halterna av atorvastatin, diklofenak, mirtazapin och ciprofloxacin verkar dock ha ökat. Detta stöds också av läkemedelsstatistik från perioden. Det måste dock poängteras att fynden kan bero på en slump. Därför kan det vara bättre att titta på förskrivning av läkemedel och uthämtning från apotek för att följa trender inom läkemedelsanvändning alternativt att mätningar görs för färre ämnen men oftare.

5 5(13) 1. Bakgrund I Sverige förbrukas årligen ton läkemedel räknat i aktiva substanser [1] och det existerar ungefär aktiva ämnen i cirka olika produkter på den svenska marknaden [2, 3]. Vår användning av läkemedel stiger kontinuerligt vilket medför ökad risk för att ämnena kan återföras till människan via dricksvatten och födoämnen [4, 5]. Läkemedlen i miljön kommer främst från människors utsöndringar via urin och avföring samt från läkemedel som medvetet hällts ut i avloppet [2, 6]. Många av ämnena renas dåligt i reningsverk och kan till och med återskapas igen vilket gör att de kan hamna i sjöarnas slam och recipient samt hav [4, 7]. De aktiva substanserna är ofta relativt stabila mot fysikalisk och kemisk påverkan viket gör att de kan vara svårnedbrytbara i naturen. Låga halter av läkemedelsrester har påvisats i dricksvatten vilket gör att befolkningen även kan exponeras för dessa ämnen [5, 8-10]. Vad detta kan ha för effekt på befolkningen är dock okänt. Flera effekter av läkemedel i naturen finns. Effekter som diskuteras är bland annat antibiotikaresistens hos bakterier vilket kan induceras vid låga halter av antibiotika [11]. Det har dessutom påvisats att låga halter av hormoner kan påverka flera vattenlevande organismer, till exempel alger, fisk, kräftor [7, 11] och grodor [12]. Andra läkemedel med stor känd miljöpåverkan är till exempel sömnmedel, lugnande medel [13], antidepressiva läkemedel och grupper av antiinflammatoriska läkemedel (NSAID-gruppen). I Sverige används i dag två olika miljöklassificeringssystem för läkemedel, PBT-index och miljörisk. I PBT-index tittar man på om ämnet är persistent, bioackumulerande och/eller toxiskt. I systemet kan läkemedlet få ett värde i intervallet 0-9. Ett PBT-index på 0 anger att substansen är lättnedbrytbar, inte bioackumulerande och har låg ekotoxicitet medan ett PBT-index på 9 anger att substansen är svårnedbrytbar, bioackumulerande och har mycket hög ekotoxicitet. Modellen har utarbetats av Stockholms läns landsting och Apoteket AB [5]. Miljörisk är kvoten mellan den förväntade miljökoncentrationen av läkemedlet, PEC (predicted environmental concentration) och den koncentration som inte har skadlig effekt på miljön, PNEC (predicted no effect concentration). PEC/PNEC kallas för riskkvoten och bedömningen görs i fyra klasser beskrivet i Tabell 1 [2, 5, 14]. Tabell 1. Risknivåer för ett läkemedels miljöpåverkan uttryckt som PEC/PNEC (riskkvot) Risk för miljöpåverkan Riskkvot Försumbar <0,1 Låg 0,1-1 Medelhög 1-10 Hög >10 Vid statistik av läkemedel brukar man titta på definierad dygnsdos, DDD. DDD sätts av WHO Collaborating Centre for Drug Statistics Methodology i Oslo och möjliggör jämförelser av läkemedelsförskrivning över tid och mellan olika länder. DDD definieras som den förmodade medeldosen till vuxna vid underhållsbehandling vid läkemedlets huvudindikation [15].

6 6(13) 1.1 Miljömål Miljöprogram angav följande mål: Medverka till att nivåerna av de mest miljöpåverkande läkemedlen i utsläppen från reningsverken eller i ytvattnet minskar med 10 % jämfört med utgångsvärde från 2006 (IVL, Results from the Swedish screening 2006, rapport B 1751, oktober 2007). Eftersom mätningar genomförts inom landstinget valde man att jämföra med dessa istället för med mätningarna genomförda av IVL Detta för att ge en bättre lokal bild av frågeställningen. 1.2 Syfte Arbetet syftar till att jämföra resultaten av mätningar av läkemedel i utgående vatten från avloppsreningsverken i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping mellan åren 2008/2009 och senaste mätningen Metoder 2.1 Mätning och analys Mätningar har genomförts i Nyköping, Katrineholm och Eskilstuna, både i ingående och utgående vatten från avloppsreningsverken (ARV). I Eskilstuna togs även prover från avrinningen från våtmarksområdet efter ARV. Provtagningen utfördes i septemberoktober 2013, en för regionen torr period med lite nederbörd. Proverna från avloppsreningsverken togs under ett dygn, 24 september i Nyköping, 25 september i Katrineholm och 1 oktober i Eskilstuna. Proverna frystes ned direkt efter provtagningen och transporterades sedan till laboratorium. Det var vid provtagningstillfällena omkring 15 C och soligt i Nyköping, omkring 16 C och soligt i Katrineholm och omkring 11 C och soligt i Eskilstuna. Analyserna av läkemedelsubstanserna utfördes av Eurofins i Lidköping där drygt 90 aktiva substanser från läkemedel analyserades. Se utförligare beskrivning av provtagningen och analysresultaten i bilaga Provtagning Läkemedelsrester, PM-Eskilstuna, Katrineholm samt Nyköping ARV Structor Miljöteknik AB. Tidigare mätningar gjordes i december 2008 samt maj och oktober Mätningar genomfördes i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping både i ingående och utgående vatten från avloppsreningsverken (ARV). I Eskilstuna togs även den gången prover från avrinningen från våtmarksområdet efter ARV. Provtagningen genomfördes under 24 timmar, 8-9 december 2008 i Katrineholm, maj 2009 i Eskilstuna och samt oktober 2009 i Nyköping. Proverna från avloppsreningsverken togs från inkommande och utgående avloppsvatten från reningsverken. Temperaturen var vid provtagningstillfällena 2-5 C i Katrineholm, C i Eskilstuna och 7-10 C i Nyköping. Proverna frystes ned och transporterades till laboratorium. Alla prover togs under ett dygn. Analyserna utfördes av Eurofins i Lidköping där 94 aktiva substanser från läkemedel analyserades. Se utförligare beskrivning av provtagning och analyser i bilaga Miljöprioritering av läkemedelsutsläpp i Katrineholm, Eskilstuna och Nyköping. En sammanställning av utsläpp av läkemedelsrester i utgående avloppsvatten från sjukhus samt inkommande och utgående avloppsvatten från avloppsreningsverk, Arbets- och miljömedicinska kliniken Universitetssjukhuset Örebro.

7 7(13) 2.2 Beräkningar För att kunna göra bra jämförelser behöver flera prover tas per provplats och helst under samma år för att bland annat få kontroll på variationerna under året men eftersom analyserna är väldigt dyra är detta inte ekonomiskt möjligt. Därför slogs de tre provplatserna ihop. Detta är inte helt perfekt eftersom städerna är olika stora men det ger ett mått på hur variationen i materialet ser ut och statistiska jämförelser kan då lättare göras. För att titta på om en förändring i halter har skett mellan provomgång 1 ( ) och provomgång 2 (2013) har vi använt både icke parametriska och parametrisk statistiska test. Som icke parametrisk test användes Mann-Whitney U-test och som parametrisk test användes parat t-test. Efteråt kontrollerades resultaten för att se om skillnaden berodde på skillnad i kvantifieringsgräns, detta eftersom vi observerade en högre kvantifieringsgräns för flera ämnen vid analysen av proverna från provomgång 2. Det gör att en statisk signifikant skillnad kan ses även om vi inte vet om denna finns. Analyserna ansågs vara statistiskt signifikanta när p-värdet var 0,05 eller mindre. Det är dock viktigt att veta att vid analys av runt 90 ämnen gör slumpen att några av analyserna kommer att vara statiskt signifikanta även om en förändring inte har skett. 3. Resultat En statistisk signifikant förändring sågs för 9 aktiva substanser (Tabell 2). För två av ämnena, dextropropoxifen och ranitidin, bedömdes halterna ha minskat. Däremot verkar halterna ha ökat för atorvastatin, diklofenak, mirtazapin och ciprofloxacin. En signifikant ökning sågs också för budesonid, paroxetin och pyrantel men denna berodde troligen på många mindre än värden och ett högt värde vid en av provplatserna vid andra mätomgången. I Tabell 3 redovisas aktiva substanser där en statistisk signifikant skillnad sågs i någon av de statistiska analyserna men vid manuell inspektion visades ha många värden under kvantifieringsgränsen och att det var en högre kvantifieringsgräns vid andra mätomgången. De aktiva substanser där någon statiskt signifikant skillnad inte sågs redovisas i Tabell 1 i Bilaga 3. De aktiva substanser där en förändring i halt sågs används i allt från smärtstillande till veterinärmedicinska preparat mot parasiter (Tabell 4). Flera av ämnena klassas som försumbara via miljörisken men flera av dem misstänks brytas ned långsamt. Det gör att de ackumuleras i naturen och halterna kan därför öka.

8 8(13) Tabell 2. Ämnen som visade en statistisk signifikant skillnad (p 0,05) vid någon av de två statistiska analyserna Aktiv substans Ändring P-värde Kommentar Beskrivning (%) Test I Test II Dextropropoxifen Minskat >80 0,037 0,017 Minskat vid alla provplatser Ranitidin Minskat 70 0,050 0,074 Minskat vid alla provplatser Atorvastatin Ökat 630 0,050 0,228 Ökning vid alla platser Ciprofloxacin Ökat 340 0,050 0,010 Ökning vid två platser Diklofenak Ökat 120 0,050 0,013 Ökning vid alla platser Mirtazapin Ökat 120 0,050 0,10 Ökning vid alla platser Budesonid Paroxetin Pyrantel Osäker ökning Osäker ökning Osäker ökning - A 0,043 0,17 Många värden mindre än kvantifieringsgränsen men ett högt värde vid en provplats vid andra mätomgången - A 0,046 0,22 Många värden mindre än kvantifieringsgränsen men ett högt värde vid en provplats vid andra mätomgången - A 0,046 0,38 Många värden mindre än kvantifieringsgränsen men ett högt värde vid en provplats vid andra mätomgången Test I: Statistisk testning med icke parametrisk test, Mann-Whitney U-test. Test II: Statistisk testning med parameterisk test, parat t-test. A Går inte att beräkna på grund av för många värden under kvantifieringsgränsen Tabell 3. Ämnen som visade statistisk signifikant skillnad i någon av de statistiska analyserna men vid manuell inspektion visades ha många värden under kvantifieringsgränsen och högre kvantifieringsgräns vid andra mätomgången Aktiv substans Aktiv substans Cyklofosfamid Ipratropium Diazepam Ketokonazol Fentanyl Lansoprazol Fluvastatin Östradiol Glibenklamid

9 9(13) Tabell 4. Anvisningsområde och miljöbeskrivning enligt fass.se [16] och angivet PBT-index [17] för de aktiva substanser där en förändring i halt sågs mellan 2008/2009 och 2013 Aktiv substans Användning Miljöbeskrivning enligt fass.se samt PBT-index Dextropropoxifen Smärtstillande Säljs inte längre Ranitidin Medel mot magsår och sura uppstötningar Miljörisk: Försumbar PBT: 3 Atorvastatin Blodfettssänkande Miljörisk: Försumbar PBT: 4 Diklofenak Antiinflammatoriskt Miljörisk: Försumbar PBT: 3 Mirtazapin Antidepressivt Miljörisk: Försumbar PBT: 5 Ciprofloxacin Antibiotika Miljörisk: Medelhög PBT: 6 Budesonid Luftvägssjukdomar Miljörisk: Försumbar PBT: 5 Paroxetin Antidepressivt Miljörisk: Försumbar PBT: 6* Pyrantel *Osäker data Veterinärmedicinskt medel mot parasiter Ingen uppgift När vi tittar på läkemedelsstatistik för dextropropoxifen och ranitidin, de ämnen som visade på en minskning, så ser vi samma trend gällande uthämtning av DDD (figur 1). För dextropropoxifen finns det inte längre några godkända läkemedel i Sverige varför förskrivningen har varit noll 2012 och 2013.

10 10(13) Figur 1. Trender för uthämtad mängd i DDD för dextropropoxifen (ATC-kod N02AC04) och ranitidin (ATC-kod A02BA02) mellan 2008 och För de ämnen där en relativt säker ökning sågs, atorvastatin, diklofenak, mirtazapin och ciprofloxacin, har uthämtningen i definierad dygnsdos (DDD) ökat för atorvastatin, mirtazapin och ciprofloxacin mellan åren 2008 och 2013 (Figur 2 och 3). Däremot har halten av diklofenak (endast ATC-kod M01AB05) i DDD varit ungefär densamma med en trend mot minskning, se Figur 3. Om man dock tittar på apotekets utförsäljningspris verkar summan öka för diklofenak men då ingår flera läkemedel (ATC-koder D11AX18, M01AB05, M02AA15 och S01BC03). Inga data för DDD finns för de övriga ATC-koderna varför dessa inte ingår. En signifikant ökning sågs också för budesonid, paroxetin och pyrantel men denna ökning är mycket osäker. Statistiken visar att budesonid och paroxetin har minskat i DDD (Figur 2). Eftersom pyrantel är ett veterinärmedicinskt läkemedel finns ingen definierad DDD men när det gäller apotekets utförsäljningspris exklusive moms har summan minskat vilket tyder på en minskning i försåld mängd. Figur 2. Trender för uthämtad mängd i DDD för budesonid (ATC-kod A07EA06 och R01AD05), mirtazapin (ATC-kod N06AX11), paroxetin (ATC-kod N06AB05) och ciprofloxacin (ATC-kod J01MA02) mellan 2008 och 2013.

11 11(13) Figur 3. Trender för uthämtad DDD från apotek mellan 2008 och 2013 för atorvastatin (ATC-kod C10AA05) och diklofenak (ATC-kod M01AB05). Figur 4. Trender för apotekens utförsäljningspris mellan 2008 och 2013 för pyrantel (ATC-kod QP52AF02). För hormoner sågs inga förändringar i halt. Detta beror till stor del på att en stor andel av proverna vid båda tillfällena var under kvantifieringsgränsen. Detta är beklagligt eftersom hormoner har visats ha effekter vid mycket låga halter.

12 12(13) 4. Diskussion En statistisk signifikant förändring sågs för nio aktiva substanser. För två av ämnena, dextropropoxifen och ranitidin, bedömdes halterna ha minskat. Samma trend sågs för antal DDD uthämtat från apoteken mellan 2008 och För dextropropoxifen finns det idag inte några godkända läkemedel i Sverige. Däremot verkar halterna ha ökat för atorvastatin, diklofenak, mirtazapin och ciprofloxacin. Det verkar också stämma överens med läkemedelsstatistiken för uthämtad mängd läkemedel. För diklofenak är data mer osäkra men det är viktigt att notera att diklofenak också säljs receptfritt i till exempel voltaren och dessa data är inte med i statistiken. En signifikant ökning sågs också för budesonid, paroxetin och pyrantel men denna är troligen inte sann. Den beror troligen på att många mätvärden var mindre än kvantifieringsgränsen och att man fick ett högt mätvärde vid en av provplatserna vid andra mätomgången. Som påpekats tidigare var kvantifieringsgränserna högre vid andra mätomgången vilket också troligen bidragit till att denna skillnad sågs. Statistiken för uthämtad mängd från apoteket visar på en minskning av dessa ämnen. Att jämföra mätningar är väldigt svårt eftersom en variation kan bero på flera olika faktorer. Faktorer som kan påverka är bland annat vattenflöde, säsongsskillnader i användning av till exempel antibiotika och allergimediciner men även naturliga variationer. För att få en statistisk signifikant förändring av halter behövs därför upprepade mätningar. För att titta på om en verklig skillnad finns i materialet används statistiska analyser. Om en skillnad ses säger man att resultatet är statistiskt signifikant. För att titta på statistisk signifikans beräknas ett p-värde. P-värden på 0,05 brukar anses vara statistiskt signifikanta men det är egentligen ingen säker sanning. Med statistisk signifikans menar man att det är troligt att den skillnad man ser inte beror på slumpen utan på en verklig skillnad. Det är dock viktigt att veta att vid analys av runt 90 ämnen gör slumpen att några av analyserna kommer att vara statistiskt signifikanta även om en förändring inte har skett. Vid provtagningen 2013 valdes att inte göra någon provtagning från sjukhusen, detta eftersom målet var att titta på minskningar i miljön och vid tidigare studier har man sett att sjukhusen endast står för runt 10 % av utsläppen av läkemedel. 4.1 Slutsats Sammanfattningsvis kan sägas att det är svårt att dra säkra slutsatser från de två punktmätningarna som jämförs i studien. För en säkrare jämförelse skulle man ha behövt ta fler prover per år. Resultaten tyder dock på att halterna av dextropropoxifen och ranitidin har minskat medan halterna av atorvastatin, diklofenak, mirtazapin och ciprofloxacin har ökat. Detta stöds också av läkemedelsstatistik från perioden. Det måste dock poängteras att fynden kan bero på en slump. Därför kan det vara bättre att titta på förskrivning av läkemedel och uthämtning från apotek för att följa trender inom läkemedelsanvändning. Alternativet är att mätningar görs för färre ämnen men oftare men tyvärr finns ingen analys för detta för tillfället.

13 13(13) 5. Referenser 1. Socialstyrelsen, Läkemedel i miljön - en hälsorisk? En kartläggning av läkemedelsresters hälsorisker. 2002, Socialstyrelsen: Stockholm. 2. Läkemedelsverket, Miljöpåverkan från läkemedel samt kosmetiska och hygieniska produkter. 2004, Läkemedelsverket: Uppsala. 3. ApoteketAB, Läkemedel och miljö. 2005, Stockholms län landsting och Stockholms universitet: Stockholm. 4. Andersson, J., Brorström, and E. Lundén, Screening av läkemedelsrester i lakvatten, avloppsvatten och slam i Blekinge län. 2007, Länsstyrelsen i Blekinge & Landstinget Blekinge. 5. SLL. Miljöklassificerade läkemedel [Hemsida: Bendz, D., et al., Occurrence and fate of pharmaceutically active compounds in the environment, a case study: Höje River in Sweden. Journal of Hazardous Materials, : p Landstinget Jönköping län, Mål och handlingsplan för läkemedel och miljö , Landstinget i Jönköping län: Jönköping. 8. Apoteket. Försäljningsstatistik, Apotekets mätmetoder. Så här mäter vi ATC och DDD-systemet [Hemsida: metoder_apoteketsmatmetoder.aspx] Heberer, T., Occurrence, fate, and removal of pharmaceutical residues in the aquatic environment: a review of recent research data. Toxicology Letters, : p Webb, S., et al., Indirect human exposure to pharmaceuticals via drinking water. Toxicology Letters, : p Apoteket AB, Läkemedel och miljö. Anteckningar från konferens 21 april 2004 i Göteborg. 2004, Västra Götalandsregionen: Göteborg. 12. Snaprud, P., Utsläpp får grodor att byta kön. Forskning & Framsteg, / ULL, Läkemedel och miljö. Handlingsplan för Landstinget i Uppsala län, Dnr CK , Landstinget i Uppsala län: Uppsala. 14. Fass. Environmental classification of pharmaceuticals in guidance for pharmaceutical companies [Hemsida: guidance%20document.pdf] Läkemedelsverket. DDD - en mätenhet för studier av läkemedelsanvändning, [Hemsida: Fass. Fass - vårdpersonal [Hemsida: SLL. Miljöklassificerade läkemedel [Hemsida: