Hva å gjøre om antidepressiva, antibiotika og andre stoffer i vårt vann
Det er ingen vei rundt det, overskriftene er forstyrrende. Og de kommer, ikke fra tabloids eller click-agn blogger, men fra papirer publisert i vitenskapelige tidsskrifter. De beskriver fisk og fugler som responderer med endret oppførsel og reproduktive systemer mot antidepressiva, diabetesmedisin og andre psykoaktive eller hormonelt aktive stoffer ved konsentrasjoner som finnes i miljøet. De rapporterer om opiods, amfetaminer og andre legemidler som finnes i behandlet drikkevann; antibiotika i grunnvann som er i stand til å forandre naturlig forekommende bakterielle samfunn; og over-the-counter og reseptbelagte legemidler som finnes i vannlakning fra kommunale fyllplasser. Og disse er bare noen av mange nyere studier som undersøker de utallige legemidlene som nå blir funnet omtrent hvor som helst forskere har sett dem i miljøet.
Nøyaktig hvor mange stoffer som brukes, og hvor mange som kan oppdages i miljøet, er vanskelig å finne ut. Men ifølge amerikanske sentre for sykdomskontroll og forebygging, sørger amerikanske helsepersonell for eller gir millioner av rusmidler hvert år. I 2002 estimerte US General Accountability Office at mer enn 13 million pounds av aktive farmasøytiske ingredienser ble solgt til dyr bruk alene. Og ifølge en analyse, den amerikanske Food and Drug Administration har godkjent 1,500-legemidler siden den ble etablert i 1938. Nylige studier fra den amerikanske geologiske undersøkelsen har funnet dusinvis av forskjellige farmasøytiske stoffer i prøvetaking av overflatevann, og USGS tester nå vann fra 38-strømmer i 24-tilstandene pluss Puerto Rico for tilstedeværelse av ca. 200 forskjellige legemidler eller deres metabolitter som de passerer gjennom kroppen).
Regulerings- og helsemyndighetene, inkludert Det amerikanske miljøvernbyrået, FDA og Verdens helseorganisasjon, legger merke til at nivåer av individuelle farmasøytiske forbindelser som måles miljømessig - vanligvis i vann - ikke har vist seg å skade menneskers helse. Men mange individuelle forskere, i tillegg til EU-kommisjonen og andre grupper, har uttrykt bekymring for potensielle effekter av blandingen av farmasøytiske kjemikalier som er tilstede i miljøet. Andre, blant annet forskere på USGS som har studert legemidler siden 1990, uttrykker også bekymring for konsekvensene - for planter, dyr og naturlig forekommende bakterier så vel som menneskers helse - av langsiktig eksponering i lav grad for de ulike typene av forbindelser blir detektert.
Om 90 prosent av farmasøytene som finnes i miljøet ankommer der etter å ha blitt utskilt. Hvor kommer disse stoffene fra? Hvordan vet vi om de utgjør farer for mennesker eller de naturlige systemene vi er avhengige av? Og hva gjøres for å ta opp bekymringer om allestedsnærværende tilstedeværelse av så mange stoffer i miljøet?
Prescribing Trouble
Om oss 90 prosent av legemidler funnet i miljøet ankomme der etter å ha blitt utskilt. Av disse er antibiotika en særlig kilde til økende bekymring gitt økningen av antibiotikaresistens, sier Anna Zorzet, koordinator for ReAct Europe, en antibiotisk motstandsbevissthet og advokatgruppe som er vert for Uppsala Universitet i Sverige. Den siste, raskere økningen i antibiotisk bruk hos mennesker og på husdyr har redusert disse stoffernes effektivitet da bakterier utvikler seg til å tolerere ofte brukte antibiotika, et problem som kan bli forøket av deres tilstedeværelse i miljøet.
Resten av legemidlene i miljøet kommer fra kassert medisin og utslipp av avløp på farmasøytiske produksjonsanlegg, forklarer Dan Caldwell, toksikologisk stipendiat i Johnson & Johnson Miljø, helse, sikkerhet og bærekraft. Mange av disse utkastene og mye av det avløpet havner også i vann - enten som avrenning fra deponi eller utslipp fra fabrikker.
At renseanlegg ikke er rettet mot medisiner er faktisk ikke overraskende i USA, hvor det ikke er kvalitetsstandarder for drikkevann for legemidler. Mens det meste av verdens urbane avløpsvann går til renseanlegg, er ikke typiske behandlingsmetoder for avfall og drikkevann designet for å fjerne legemidler. I en rapport fra 2011 estimerte WHO at avhengig av metoden, kan vanlige renseanlegg fjerne hvor som helst fra mindre enn 20 til mer enn 90 prosent av de farmasøytiske forbindelser som er tilstede.
At behandlingsanlegg ikke målretter mot stoffer er egentlig ikke overraskende i USA, der det ikke finnes drikkevannskvalitetsnormer for legemidler. Om 10-legemidler er nå inkludert i EPAs "Forurensningskandidat" liste over forurensninger blir vurdert for mulig regulering. Men ingen er ennå regulert, noe som betyr at det ikke er noen fastsatte grenser for hva som anses som et trygt nivå i drikkevann. Dette gjør det svært vanskelig når lokale vannforsyninger rapporterer om legemidler de finner i sine systemer - så mange gjør - å vite hva rapporteringen egentlig betyr eller hva (om noe) å gjøre med det.
Sofistikert testing
Med bruk av legemidler som vokser over hele verden, er det ingen overraskelse at vi finner flere og flere av dem i miljøet. Men økt bruk er ikke den eneste grunnen til at deteksjonen øker. Etter hvert som stadig mer sofistikerte miljøtestmetoder har blitt tilgjengelig de siste årene, har det som har blitt kalt mikroforurensende stoffer og nye forurensninger - en kategori som inkluderer legemidler - begynt å bli oppdaget med større presisjon.
"Analytisk kjemi har utviklet seg fra å kunne oppdage deler per million til deler per milliard til deler per kvadrillion," sier Caldwell. USGS forskning hydrolog Dana Kolpin, som har studert legemidler i miljøet i mer enn 15 år, forklarer at forskere kun kunne måle om 19-legemidler i en 1-liters vannprøve tidlig på dagen. I dag sier han, "vi bruker et 15-milliliter hetteglass, der vi nå kan måle 110-legemidler på mye mer følsomme nivåer."
McGill University lektor i kjemisk ingeniørvirksomhet Viviane Yargeau og kolleger har funnet "illegale stoffer" - inkludert amfetamin, metamfetamin, kokain og reseptbelagte opioder - i kanadiske drikkevannskilder ved nanogram per liter (deler per trillion). Disse konsentrasjonene er "veldig små", sier Yargeau, og virkningen av disse spesielle stoffene på dyreliv og annen biota har ennå ikke bestemt seg.
Legemidler som måles i miljøet i små konsentrasjoner, kan produsere biologiske effekter når disse nivåene testes i kontrollerte eksperimenter.
"Faktum de er der, bør ikke være årsaken til alarm", sier Caldwell av legemidler som finnes i ulike vannkilder på dette nivået.
Men virkninger på uendelig nivå er i økende grad hvilke studier som er funnet. Legemidler som måles i miljøet i små konsentrasjoner, kan produsere biologiske effekter når disse nivåene testes i kontrollerte eksperimenter. For eksempel, University of Wisconsin forskere nylig oppdaget at nivåene av det antidiabetiske legemidlet metformin som er sammenlignbare med de som er funnet miljømessig forårsaket mannlig fathead, reduserer utviklingen av intersexgonader. Forskere i Storbritannia har funnet ut at konsentrasjoner av antidepressiva fluoksetin (solgt under forskjellige navn, inkludert Prozac) finnes i miljøprøver endret oppførsel av starlings i en eksperimentell studie. Andre i Sverige fant lignende resultater når fisk ble utsatt for nivåer av et annet psykoaktivt stoff, oxazepam, på nivåer funnet i avløpsvannprøver.
Mens tilsynsmyndigheter understreker mangelen på bevis for at slike nivåer skader menneskers helse på en akutt basis - et poeng J & Js Caldwell også gjorde - noen forskere, inkludert Kolpin og Yargeau, bemerker at overvåking av medisiner på lave nivåer er viktig for å forstå mulige langtidseffekter. .
"Vi vil gå så lavt som vi kan gå i mål, da dette er viktig for å forstå langsiktige trender," sier Kolpin. Selv om organismer kan se friske, forklarer han når du begynner å undersøke vev og oppførsel, "mer subtile effekter" av kjemisk eksponering kan bli tydelige. Å ha så mye detaljerte data som mulig, vil hjelpe forskere å finne ut hva som kan skje på befolkningsnivå, i stedet for bare til isolerte personer.
Denne typen detaljert informasjon om individuelle rusmidler vil også bidra til å finne ut hvilke legemidler som skal målrettes for fjerning, sier Yargeau. Ytterligere studier er nødvendig for å veilede regulatorer mot forbedring av overvåking og behandling, forklarer hun. "Hvis vi ikke gjør noe, kan det bli verre," sier hun.
Hvor stor av et problem?
En del av det som trengs, er en mer omfattende forståelse av nøyaktig hva som er der ute og hvor stor av et problem ulike legemidler utgjør når det gjelder å vurdere stoffets miljøpåvirkning, kan ting bli svært kompliserte. Menneskelige og miljømessige helseeffekter. Som Naturressursforsvarsrådet bemerket i en 2009-hvitbok, det er store datahull i dette domenet - eksakte mengder medikamenter som brukes, relative bidrag fra mennesker og husdyr, og en fullstendig regnskapsføring av hvilke stoffer som er i miljøet. Mange studier dokumenterer tilstedeværelsen av narkotika, men så langt i USA gir ingen data ennå et samlet bilde. Nye studier som kommer fra USGS og EPA kan begynne å fylle ut disse blankene.
Når det gjelder å vurdere stoffets miljøpåvirkning, kan ting bli svært komplisert. For å forstå hva miljømessige og helsemessige konsekvenser av et bestemt legemiddel kan være, regulerer byråer i både USA og Europa av informasjon som kommer fra produsenter. I USA skal farmasøytiske produsenter sende denne informasjonen til FDA som en del av legemiddelregistreringsprosessen, forklarer Raanan Bloom, senior toksikolog med FDAs senter for narkotikautredning og forskning.
Denne miljøvurderingen - i Europa kalt en miljørisikovurdering - inneholder informasjon om stoffets økotoksisitet ved ulike konsentrasjoner og om virkningen på ulike vannlevende organismer. Informasjonen er da korrelert med produsenters prognoser for produksjon, salg og bruk volum for å estimere hvilke potensielle miljøpåvirkninger som vil bli.
Narkotikakategorier som nå får særlig oppmerksomhet fra FDA er hormonelt aktive forbindelser, antibiotika og hva FDA kaller "høyt volum" -medikamenter - de som brukes ofte. En studie av en gruppe svenske og britiske forskere fant 83 prosent av ERAer produsert i 2011 og 2012 å være enten mangler i data eller ufullstendig. Og en rapport utgitt av Svenske Stiftelsen for Strategisk Miljøforskning er ekstremt kritisk for miljørisikovurderingene legemiddelprodusenter underlegger EUs myndigheter. Rapporten kritiserer også påstander i disse vurderingene om et behov for å holde viss informasjon konfidensiell - noe som også er en funksjon av miljøvurderingene legemiddelprodusenter sender til FDA - og ber om å gjøre vurderingene tilgjengelige for publikum. For å forbedre effektiviteten i forståelse og på vei ut av potensielle problemer, foreslår studien også å gruppere risikovurdering for lignende forbindelser i stedet for å stole på den nåværende sammensatte for sammensatte tilnærmingen. Blant de andre anbefalingene er inkludering av informasjon om legemidlets potensielle bidrag til antibiotikaresistens.
Narkotikakategorier som nå får særlig oppmerksomhet fra FDA er hormonelt aktive forbindelser, antibiotika og hva FDA kaller "høyt volum" -medikamenter - de som brukes ofte. I April FDA foreslåtte retningslinjer om produsentene må sende miljøvurderinger med søknader om nye stoffer med hormonelle effekter. Dette, sier Bloom, "peker på vår bekymring med hormonelt aktive stoffer." Men det som foreslås, ville ikke nødvendigvis forhindre at slike forbindelser eller deres nedbrytningsprodukter kommer til å ende opp i lokale vannkilder.
Hva kan vi gjøre?
Gitt de viste og potensielle konsekvensene, hva kan vi gjøre med stoffer i miljøet?
Ubrukte og unødvendige stoffer kan gå inn i tilbakekallingsprogrammer. I EU er tilbakekallings- og innsamlingsprogrammer krevd ved lov. De fleste samlinger der håndteres av apotek, og mye av det som samles er forbrent. I USA har Drug Enforcement Administration, i mange stater, tilbudt to ganger årlige samlinger som siden 2010 har samlet mer enn 4.8 millioner pounds av reseptbelagte legemidler. Noen amerikanske stater og andre lokale myndigheter har også tilbakekallingsprogrammer. Men det er logistiske utfordringer for både mottakere og bidragsytere: Samlere av uønskede stoffer - vanligvis helsestasjoner, apotek og rettshåndhevelsekontorer - må godkjennes av DEA og sørge for riktig behandling av uønskede stoffer, og slike fasiliteter kan ikke være beleilig plassert for drop-off.
Narkotikaproduksjon gir en ny mulighet til å redusere utslipp av legemidler til miljøet. Selv om produksjonens bidrag til farmasøytisk forurensning er forholdsvis liten, kan det skape "hot spots" av forurensning. For eksempel, nær Hyderabad, India, som har vært et stort produksjonssted for generiske legemidler, Forskere som tester avløpsrensing avløpsvann funnet nivåer av flere antibiotika som Zorzet beskriver som sammenlignbare med de som ville bli foreskrevet for behandling.
Farmasøytiske selskaper jobber også for å forbedre deres produksjonsprosesser 'miljøpåvirkning, ikke bare på slutten av røret, men også ved å flytte til "grønne kjemiske løsninger. For å redusere slike utslipp, jobber industrien for å utvikle og implementere det som kalles" Ecopharmacostewardship "retningslinjer. Målet, forklarer Caldwell, er å jobbe med fasiliteter og leverandører over hele verden til, som han og kolleger skrev i et nylig papir, "Oppnå generell standard for" ingen utslipp av APIer [aktive farmasøytiske ingredienser] i giftige mengder. ""
Både Caldwell og FDA noterer seg at farmasøytiske selskaper også arbeider for å forbedre deres produksjonsprosesser 'miljøpåvirkning, ikke bare på slutten av røret, men også ved å flytte til "Grønn kjemi" løsninger. Disse inkluderer både mer effektiv narkotikaproduksjon og designe stoffer som vil bionedbryte mer effektivt eller som er effektive som ment, men minimere biprodukter som vil bli utskilt og ende opp i miljøet.
Renseanlegg for rensing av vann undersøker imidlertid muligheter for å øke deres evne til å fjerne legemidler fra kloakk. Det pågår også et samlet og betydelig arbeid i farmasøytisk industri - inkludert i India - for å gjøre produksjonsprosesser mer effektive gitt at industrien historisk var kjent for innspill - råvarer og energi - i volumer som dverg volumet av det ferdige produktet. Flere legemiddelprodusenter, inkludert Bristol-Myers Squibb, Eli Lilly, Merck & Co. og Pfizer, har vunnet US Presidential Green Chemistry Challenge priser for denne innsatsen.
Avløpsrensningsanlegg, i mellomtiden, undersøker muligheter for å øke deres evne til å fjerne legemidler fra kloakk. Alternativer spenner fra behandler vann med ozon til anskaffe hjelp av mikrober. Men som 2011 WHO-rapporten advarer, vil "Avansert og kostbar vannbehandlingsteknologi ikke helt kunne fjerne alle legemidler til konsentrasjoner mindre enn deteksjonsgrensene for de mest sensitive analyseprosedyrene til enhver tid."
Bare begynnelsen
Alle indikasjoner er at vi bare er i begynnelsen når det gjelder å forstå nærværet og betydningen av legemidler i miljøet, enn si hva de skal gjøre med dem. Selv om forskere undersøker hva som egentlig er der ute, arbeider farmasøytiske bedrifter for å gjøre stoff- og narkotikaproduksjon mer miljøvennlig, profesjonelle i avløpsvann utvikler bedre måter å fjerne legemidler og miljø og folkeslag fortalere arbeid på kampanjer for å endre praksis, studier som finner medisiner i miljøet, fortsetter å komme.
Faktisk sier Kolpin, hundrevis utgis hvert år. Og selv om mengdene av legemidler som måles, er svært små, sier han at denne informasjonen er viktig fordi den gir en grunnlinje for fremtidig sammenligning.
"Det vi tror i dag er trygt, vi kan finne 10 år fra nå er det noen effekt, som vi ikke skjønte på det tidspunktet var viktig," sier han. "Vi prøver ikke å si at himmelen faller. Vi prøver å sette ut vitenskapen og si at det er noen ting som er av interesse. "
Denne artikkelen opprinnelig dukket opp på Ensia
om forfatteren
Elizabeth Grossman er en forfatter og journalist Elizabeth Grossman er en uavhengig journalist og forfatter som spesialiserer seg på miljø- og vitenskapsspørsmål. Hun er forfatter av Chasing Molecules, High Tech Trash, Watershed og andre bøker. Hennes arbeid har også dukket opp i en rekke publikasjoner, inkludert Vitenskapelig amerikansk, Yale e360, de Washington Post, TheAtlantic.com, Salon, Nasjonen, og Mor Jones.
Bok av denne forfatteren:
Chasing Molecules: Giftige produkter, Human Health, og Promise of Green Chemistry
av Elizabeth Grossman.
Klikk her for mer info og / eller å bestille denne boken på Amazon.
