Vad händer med läkemedel i reningsverket? 11/25/2011 1
Cl H N COOH COOH O COOH H COOH Cl Diclofenac Ibuprofen Ketoprofen Naproxen www.voltaren.se www.ipren.se www.zongel.se www.eox.se NSAIDs - Non steroid anti-inflammatory drugs Några av de mest sålda läkemedlen i Sverige 11/25/2011 2
Hur når de miljön?? 11/25/2011 3
Reningsverk Inkommande vatten Mekanisk Biologisk Kemisk rening rening rening Utgående vatten Primärslam Bioslam Kemslam Blandslam Rötslam 11/25/2011 4
Hur kan vi mäta så låga halter i dessa prover? Inkommande vatten: Bioslam: Centrifugerat t slam: Ca 0,02 % fast material Ca 1 % fast material Ca 25 % fast material Många störande ämnen! 11/25/2011 5
Extraktion 11/25/2011 6
Membranextraktion med porösa hålfiber 50 ml, ph 2 0,01 ml, ph 9 H+ + A- " HA HA"H++A H+ + A- 5 000 ggr mindre volym i fibern än i provet - hög anrikning Bara ämnen som är oladdade vid ph 2 och laddade vid ph 9 kommer att anrikas - god 11/25/2011 upprening 7
Jämförelse SLM och SPE N. Megersa, T. Solomon, J.Å. Jönsson. J. Chromatogr. A. 1999. 830, 1, 203-210. units) Signal (arb. 200 180 160 140 120 100 80 60 40 SLM Signal (arb. units) 450 400 350 300 250 200 150 100 SPE 20 50 0 0 2 4 6 8 10 Time (min) 0 0 2 4 6 8 10 Time (min) 11/25/2011 8
Slutanalys Vätskekromatografi - masspektrometri LC-MS 11/25/2011 9
Utgående slam Ester Sagristà, gästforskare från Spanien, hösten 2009. Utveckling av metod för direkt membranextraktion av smärtstillande läkemedel ur utgående slam. Mätning av läkemedlen i slammet. 11/25/2011 10
Utgående slam Abolfazl Saleh, gästforskare från Iran Utveckling av metod för extraktion av smärtstillande med PLE + membran Mätning av läkemedel i slammet 11/25/2011 11
Resultat 11/25/2011 12
Utgående slam Ester Sagrísta och Jose Manuel Cortes Extraktion av antidepressiva läkemedel med direkt HF-LPME och PLE + HF- LPME. 11/25/2011 13
Resultat 11/25/2011 14
Upptag i växter Jose Manuel Cortes, postdoc från Spanien Odling av vete och sojabönor i slamgödslad jord Bearbetning av resultaten pågår 11/25/2011 15
Riskbedömning PNEC= Predicted No Effect Concentration Den högsta koncentration som kan finnas i miljön utan att ge en negativ effekt på jordbakteriernas tillväxt Measured Environmental Concentration Från analys av slammet Riskkvot RQ= MEC PNEC Predicted No Effect Concentration Från toxicitetstest Om RQ är större än 1 är halten i miljön (MEC) högre än den högsta halt som kan finnas utan att ge en negativ effekt (PNEC) RISK! 11/25/2011 16
Effekter Effekter på marklevande organismer Data saknas i princip Upptag i växter Data saknas i princip (försök pågår) Läckage till grund/ytvatten NSAIDer har förhållandevis lång halveringstid i jord och läcker lätt till vatten (Xu et al, Kinde et al) 11/25/2011 17
Slutsats Det är idag inte möjligt att göra en kvalificerad riskbedömning i rörande läkemedelsrester i rötslam baserad på vetenskaplig fakta Frågan är då - hur strikt skall försiktighetsprincipen i i i tillämpas? 11/25/2011 18
Provtagning - Källby 11/25/2011 19
Extraktion 11/25/2011 20
Slutanalys Naproxen - chemical sludge 200 11/25/2011 21 0 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Cs added (ug/l) 0 % prov 20 % prov 50 % prov Linear (0 % prov) Linear (20 % prov) Linear (50 % prov)
Avlägsnande via slam X Inkommande vatten X Mekanisk Biologisk Kemisk rening rening rening X X X Primärslam Bioslam Kemslam X X Utgående vatten Råslam Rötslam 11/25/2011 22
Bindningsmekanismer O COO - Totalt organiskt kol Funktionella grupper Anjonbytarkapacitet Metaller (GF-AAS) ph-effekter 11/25/2011 23
Rötning Råslam I vilken omfattning avlägsnas NSAID:er under rötningen? Rötslam Skillnad mellan mesofil (37 C) och termofil (50 C) rötning? 11/25/2011 24
Nedbrytningsprodukter Syntetisera kända produkter Utveckla extraktionsmetod Mäta i reningsverket 11/25/2011 25
Tack till Centre for Environmental and Climate Research, Lund University RECETO Region Skåne, Sweden Jan Åke Jönsson, Olof Berglund, Philipp Mayer Claes Wesén and Margareta Sandahl Ester Sagristà, Abolfazl Saleh, Ayman Rabayah, Jose Manuel Cortez The PIE-group, Lund University 11/25/2011 26
Tack för er uppmärksamhet! estelle.larsson@organic.lu.se 11/25/2011 27