Samo na evropskem trgu lahko najdemo v uporabi več kot 100.000 različnih organskih kemikalij. Večino uporabljamo z namenom izboljšanja vsakodnevnega življenja, v medicini, v predelavi hrane in v industrijskih procesih.
V humani medicini se v Evropski Uniji uporablja okoli 3000 različnih farmacevtskih učinkovin iz različnih skupin. S staranjem prebivalstva se raba zdravil na prebivalca povečuje in se giblje med starejšo populacijo od 5 do 10 vrst različnih zdravil na posameznika.
Danes je znano, da v vodo sproščamo velike količine t. i. novo-pojavljajočih se spojin, kot so farmacevtiki, fitofarmacevtska sredstva, proizvodi za osebno higieno, barvila in druge umetno sintetizirane molekule. Najdemo jih na iztokih čistilnih naprav, v površinskih vodah in podtalnici.
Med najpogosteje najdenimi ostanki zdravil v površinskih vodah in podtalnici so na primer kofein, diklofenak, ibuprofen, naproksen, benzafibrat, gemfibrozil in karbamazepin.
Njihove koncentracije so lahko v mikrokoličinah ali nanokoličinah. Njihova prisotnost in pomen je bil dolgo podcenjen tudi zaradi pomanjkanja ustreznih postopkov priprave vzorcev in analitskih metod.
V okviru projekta LIFE PharmDegrade bomo v ARHELU in na Fakulteti za farmacijo posvetili velik pomen tudi razvoju analitskih metod za zaznavanje nizkih koncentracij onesnažil v vodah s poudarkom na ostankih zdravil.
Zdravila lahko prehajajo v okolje na naslednje načine:
V okviru projekta LIFE PharmDegrade bomo v ARHELU v sodelovanju s Fakulteto za farmacijo opravili obsežnejši monitoring pojavljanja ostankov zdravil v odpadnih vodah iz domov za starejše občane in bolnišnic.
Po zaužitju zdravilo izločimo predvsem preko urina in fecesa. Zdravila se lahko izločajo iz telesa v nespremenjeni obliki ali pa v obliki metabolitov, presnovnih produktov. Tudi metaboliti so lahko še naprej farmakološko aktivni, lahko pa se celo pretvorijo nazaj v osnovno obliko.
Danes vemo, da lahko velik del mikro-onesnažil, med katera spadajo zdravila oz. zdravilne učinkovine (iz medicine in veterine) in ostanki sredstev za osebno higieno, deluje kot hormonski motilci ali pa so neposredno strupeni za organizme.
Za nekatere od teh spojin so že dokazali kvarne vplive na delovanje človeškega telesa, predvsem v smislu reproduktivne toksičnosti (estrogeni), razvojne toksičnosti in karcinogeneze. Škoda se kaže tudi v naravnih ekosistemih, kjer z veliko verjetnostjo povezujemo njihovo prisotnost z disfunkcijami ribjih in drugih živalskih populacij v okolju.
V okviru demonstracijskega projekta LIFE PharmDegrade bomo poleg analize prisotnosti ostankov zdravil v vodah opravili tudi toksikološke teste.
Obstoječe čistilne naprave za komunalne odpadne vode so načrtovane predvsem za odstranjevanje biološko enostavno razgradljivih organskih snovi in hranil (kot so dušikove in fosforjeve spojine). Ostanki zdravil se lahko tako v biološki čistilni napravi odstranjujejo le z biološko razgradnjo in vezavo na biološko blato. Zaradi svoje kompleksne zgradbe, pa učinkovine za tovrstno razgradnjo potrebujejo daljši čas čiščenja, dodatno aeracijo in druge dodatne agense. Njihova odstranitev tako mnogokrat ni učinkovita.
V zadnjih letih so na iztokih čistilnih naprav tako odkrili prisotnost ostankov zdravil, sredstev za osebno higieno (kot so sintetične mosušne dišave, snovi iz sončnih zaščitnih sredstev), repelente insektov, itd. Ukrepanje na različnih ravneh za preprečevanje vnosa tovrstnih onesnažil v okolje je zato nujno.
V okviru projekta LIFE PharmDegrade bomo v ARHELU v sodelovanju s Fakulteto za farmacijo opravili obsežnejši monitoring pojavljanja ostankov zdravil v neposrednih odtokih in na iztokih čistilnih naprav domov za starejše občane in bolnišnic.
Zaradi vse obsežnejše rabe zdravil v zdravstvu, kot tudi v veterini in živinoreji, predstavljajo njihovi ostanki in potencialno aktivni metaboliti v odpadnih vodah vse resnejši problem.
Izkazuje se potreba po razvoju zanesljivih metod obdelave odpadnih voda, ki omogočajo učinkovito odstranjevanje tovrstnih mikro-onesnažil, ki so sicer prisotna v sledeh, a imajo lahko velik negativen vpliv na okolje in ljudi.
Cilj projekta LIFE PharmDegrade je izgradnja in demonstracija pilotne naprave za odstranjevanje ostankov zdravil v sistemu terciarnega čiščenja komunalne odpadne vode. Izbrani tehnološki pristop je elektrokemijski način tretiranja vode v elektrolitski celici z uporabo naprednih elektrodnih materialov (z borom dopirane diamantne elektrode in mešano kovinsko oksidne elektrode). Pilotna naprava bo postavljena na viru odpadnih voda s pričakovano visoko vsebnostjo zdravil oz. zdravilnih učinkovin (bolnišnica, dom za ostarele).