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wlb - Wasser, Luft und Boden 1/2015

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ERKUNDUNG Arzneimittel

ERKUNDUNG Arzneimittel im Wasserkreislauf Umweltrisiken durch organische Spurenstoffe Hans Ulrich Dahme Organische Mikroschadstoffe werden schon seit Jahrzehnten in der Umwelt beobachtet. Einige Verbindungen sind im aquatischen Ökosystem schwer abbaubar und können sich in der Nahrungskette anreichern. Autor: Dr. Hans Ulrich Dahme, Regional Sales Manager, SGS Institut Fresenius GmbH, Herten In der Wasserrahmenrichtlinie WRRL der EU vom 22.12.2000 sind die besonders gefährlichen Substanzen in der Liste der prioritären Stoffe zusammengefasst worden [1]. Im Dezember 2008 veröffentlichte die EU die Richtlinie 2008/105/EG, in der verbindliche Grenzwerte „Umweltqualitätsnormen“ für die 33 prioritären Stoffe festgelegt wurden. Am 31.01.2012 wurde die Liste durch einen Richtlinienvorschlag der EU die prioritäre Stoffliste um weitere 15 Verbindungen ergänzt. Zum ersten Mal wurde das Pharmazeutikum Diclofenac und zwei Hormone (17α-Ethinylestradiol (EE2) und Östradiol (E2)) aufgenommen. In Deutschland werden in der Humanmedizin etwa 30 000 t Wirkstoffe pro Jahr umgesetzt, wobei sich die Menge auf 2700 Wirkstoffe verteilt. In der Tierhaltung werden pro Jahr schätzungsweise 2500 t Wirkstoffe eingesetzt. Diese Menge verteilt sich auf 3000 Präparate mit 600 Wirkstoffen. In der Humanmedizin dominieren die Schmerzmittel und in der Tiermedizin werden fast zu 90 % Antibiotika und Antiparasitika eingesetzt [2]. Eintrag in die Gewässer Ein Humanarzneimittel (HAM) besteht aus einem arzneilich wirksamen Bestandteil (HAMW) und weiterer Hilfs- und Füllstoffe, wobei der wirksame Anteil meist in geringer Konzentration vorliegt (

ERKUNDUNG lofenac wird z. B. stark metabolisiert und es wird nur ein Anteil von 1 % unverändert ausgeschieden. Ein hoher Anteil des Diclofenac wird als 4-Hydroxydiclofenac ausgeschieden. Einige Verbindungen entfalten ihre Wirksamkeit erst nach Metabolisierung. Ein Beispiel hierfür ist das Zytostatika Ifosfamid, dessen Metaboliten Acrolein und Isophosphamid-Lost die Antitumor wirkenden Verbindungen auf die DNA sind [3]. Wirkstoffe, die unverändert bzw. metabolisiert ausgeschieden werden, können aufgrund von Behandlungsverfahren beim Abwasser und Trinkwasser (Ozonierung, UV-Behandlung), unvollständigen mikrobiologischen Abbau oder Hydrolyse in stabile Transformationsprodukte umgewandelt werden, wodurch der analytische Nachweis und die ökologische Wirkung der pharmazeutischen Verbindungen auf das aquatische System deutlich erschwert wird. Der Eintrag bei Humanpharmazeutika wird hauptsächlich durch Ausscheidungen des Menschen ins Abwasser verursacht. Die Entsorgung von abgelaufenen pharmazeutischen Produkten über die Apotheken wurde durch die neue Verpackungsverordnung von 2009 gekappt, sodass die Entsorgung über die Toilette häufig anzutreffen ist [4]. Die Entsorgung der pharmazeutischen Produkte über den Hausmüll ist prinzipiell zulässig, jedoch ist die Entsorgung über die Verbrennung gegenüber Deponien vorzuziehen. Die Deponien arbeiten das anfallende Sickerwasser speziell auf und die Entsorgung des Sickerwassers ist geregelt. Trotzdem haben speziell die sehr alten Deponien eine unzureichende Abdichtung und durch Undichtigkeiten können Pharmazeutika in den Boden gelangen. Weiterhin muss berücksichtigt werden, dass in vielen Städten große Teile des Abwasserkanals zerstört sind und somit ein größerer Anteil Pharmazeutika direkt in den Boden versickert. Die Veterinärpharmaka gelangen hauptsächlich durch die Ausscheidungen direkt in die Oberflächengewässer oder in den Boden. Je nach Abbau und Sorption innerhalb der Kläranlage werden die Verbindungen in die Oberflächengewässer verfrachtet. Speziell die Amidotrizoesäure wurde wiederholt in Konzentrationen von über 100 ng/l nachgewiesen und weist mit 1100 ng/l die höchste Maximalkonzentration eines pharmazeutischen Produktes in Oberflächengewässern auf. Ferner wurde häufig das Antiepileptikum Carbamazepin mehrfach in Konzentrationen von über 100 ng/l und einem Maximalwert von 900 ng/l gefunden TerraTech 1/2015 5