Медикаменты в воде.

Admin 27 сентября 2016

Недавно, после пятимесячного исследования, Associated Press опубликовала свои открытия в области широкого распространения фармацевтических средств в питьевой воде и ее источниках. Источниками информации для этого исследования послужили научные доклады, федеральные базы данных, сайты по изучению окружающей среды, заводы по очистке воды и более чем 230 интервью.

Как они попадают в воду

Многие люди смывают фармацевтические препараты, лекарства для домашнего скота и домашних животных, а также средства личной гигиены в туалет или выбрасывают в мусорные ящики. Свой вклад в этот процесс также вносит фармацевтическая промышленность, больницы и оздоровительные центры.

Поскольку около 90% лекарств, употребляемых внутрь, проходят через тело человека не изменяясь, многие из них попадают в окружающую среду через продукты жизнедеятельности человека. Это дает возможность лекарственным препаратам оказаться в частных и муниципальных источниках воды.

В связи с тем, что в Соединенных Штатах растет популярность пополнения бассейна грунтовых вод (добавление воды в ту зону, где она пополнит естественный подземный сток или объем дождевой воды), ученые согласились, что фармацевтические препараты могли стать источником загрязнения грунтовой воды. Один из них добавляет, что риск того, что фармацевтические препараты будут найдены в грунтовой воде, - "относительно высок" для мест, где поверхностная вода попадает в грунтовую воду.

Молекулярные размеры и мембраны

Поскольку человек выпивает 2 или менее процента от всей воды, употребляемой для домашних нужд, очистка воды от остаточных элементов фармацевтических средств в точке использования / в точкевхода кажется весьма рентабельным методом.

Институт инженерных исследований Colorado School of Mines изучал эффективность нанофильтрации и обратного осмоса (наряду с другими технологиями) с точки зрения удаления медикаментов из сточных вод. Никакие лекарственные препараты не были обнаружены в третично обработанных потоках после нанофильтрации и обратного осмоса. Из этого можем сделать вывод, что, по крайней мере, некоторые из фармацевтических препаратов могут быть удалены существующими мембранными технологиями.

Обратно осмотическая мембрана удаляет частицы размером около 0,000099 микрон (µm). Также эта технология подойдет для удаления очень редких (не фармацевтических) органических молекул размером от 0,00086 µm до 0,0015 µm. Но возникает вопрос, вписываются ли в этот диапазон размера все фармацевтические молекулы?

Ультрафильтрация и озон

В состав многих медикаментов входят энзимы, молекулы, вызывающие большую реакцию. Большинство энзимов находятся в спектре действия ультрафильтрационных мембран, от 0,002 µm до 0,02 µm. Протеины могут иметь и положительный, и отрицательный заряд, поэтому возможно то, что они будут притянуты к ионообменным смолам. Абсорбирующие анионные смолы могли бы играть свою роль в удалении больших органических молекул.

Гранулированный активированный уголь и озонизация были очень эффективны в удалении carbamazepine, diclofenac and bezafibrate в лабораторных условиях и при промышленной очистке воды. Также лабораторные исследования доказывают, что озон в количестве 3,0 мг/л сокращает уровни содержания primidone на 90%. Хотя, ни гранулированный активированный уголь, ни озонизация, по одиночке не были полностью успешными в удалении clofibric кислоты, в комбинации друг с другом они сокращают уровень содержания препарата до нижних пределов обнаружения.

Активированный уголь, озон, ультрафильтрация

Гранулированный активированный уголь эффективен, поскольку он может собирать широкий спектр соединений. Во многих медикаментах составные элементы похожи на бензольные кольца или группы амина, которые увеличивают их способность быть абсорбированными активизированным углем.

Есть также мнение, что активированный уголь в порошковой форме может быть даже более эффективным, если используется правильным образом.

Эффективность озона связана с его способностью химически атаковать/разрушать

лекарственные молекулы. Например, он может окислить различные виды функциональных ароматических связей (сил, связывающих определенные атомные структуры на основе углерода внутри молекул) в фармацевтических препаратах.

Процессы повышенного окисления с использованием комбинации озона и ультрафильтрации или озона и перекиси водорода также продемонстрировали подтверждение удаления некоторых из этих загрязнителей.

Associated Press обнаружила 56 фармацевтических препаратов

в источниках муниципальной воды, включая:

- Препараты против боли, инфекций, высокого холестерина, астмы, психических заболеваний, проблем с сердцем;

- Противоэпилептические и снижающие беспокойство препараты;

- Лекарства от ангины, стабилизатор настроения carbamazepine;

- Антибиотики, болеутоляющее средство naproxen, половые гормоны, включая эстроген; clofiric кислота – побочный продукт лекарств от высокого холестерина.

Такое большое количество лекарственных препаратов и наличие в них широкого спектра химических соединений приводят к выводу, что один вид очистки воды недостаточен для их полного удаления. Для этого необходимы следующие технологии:

обратный осмос, нанофильтрация, гранулированный активированный уголь, озонизация, ультрафильтрация, микрофильтрация, дистилляция, submicron картриджные фильтры и карбон-блоки.

Пока концентрация обнаруживаемых в воде медикаментов низка, нет причин для большой паники. Однако, в будущем исследования могут дать результаты по воздействию этих лекарственных препаратов наорганизм человека, и выявят все, связанные с этим, риски для здоровья человека.