8.15 Gyógyszermaradványok a vízben

8.15. GYÓGYSZERMARADVÁNYOK - kiszűrhetők-e?

8.15.1 Gyógyszermaradványok

A gyógyszermaradványokat (antibiotikumokat, fájdalomcsillapítókatkat) a hagyományos eleveniszapos szennyvíztisztítási eljárásokkal nem lehet eltávolítani. – állítja az üzemeltetői tapasztalat. A legfontosabb tudományos kutatások közé sorolják ennek a problémának a megoldását.

8.15‑1. ábra

A gyógyszermaradványok nagy molekulák

A gyógyszermaradványok nagy molekulák, molekulaméretük M > 400. A partiszűrés ezeket a molekulákat elég nagy biztonsággal elbontja. A kútvízben eddig nem mértek gyógyszermaradványokat. A partiszűrés Pe-száma a rendkívül alacsony konvektív vízsebeség (0,1 m/d) következtében kis érték. A nyersvízben megjelenő gyógyszermaradványok ugyan megnövelik a Pe-számot, de az még a hatékony tartományban marad. A Jekel kísérletek ezt alátámasztották.

A gyógyszermaradványokat kiszűrni a szennyvíztisztításnak kell, mert már az élővizekben történő megjelenés is problémás. Az eleveniszapos reaktortér Pe-számának meghatározása nehézségekbe ütközik, még a nagyságrendi becslés is problémás. Annyi azonban biztosan mondható, hogy értéke lényegesen magasabb, mint az a partiszűrésnél jellemző. A lebontandó gyógyszermaradvány nagy molekulamérete ezt az eleve magas értéket tovább rontja. Az eleveniszapos technológia a gyógyszermaradványok lebontásával szembeni hatékonyságának elégtelensége éppen ebből fakad.

Javítani ezen háromféle módon

a szennyező molekula méretének csökkentésével,
a biofilmhordozó iszappelyhek felületének növelésével és
a konvektív sebesség csökkentésével

lehet.

Az egyes beavatkozási lehetőségek egyenrangúak ugyan, de az alkalmazás lehetőségei korlátozottak.

A partiszűrés pozitív példája azt mutatja, hogy a gyógyszermaradványok nagy valószínűséggel elbomlanak. Ez azt jelenti, hogy létezik olyan enzim, amely az aktiválási energia leszállításában katalizálni képes.

8.15.2 Hormonok

Az élettannal foglakozó tankönyvekben a következő meghatározást találjuk:

„Az emberi és állati szervezetek különböző életműködéseikhez számos információt igényelnek, melyek átvitele elektromos (neuronok), vagy kémiai jelek (hormonok) formájában történik. Szerepük az ún hormonális szabályozásban merül ki. A „klasszikus hormonokat” a belső elválasztású mirigyek termelik. Ez a váladék a vérbe ömlik. A hormon a vérben oldott állapotban lévő vegyi anyag és a vér áramlása révén jut el a „kívánt” helyre. Hatását kifejtve nem raktározódik, hanem a sejtekben a lizoszómák által lebontódik, vagy kiürül a szervezetből nagymértékben a vizelettel, kismértékben a széklettel.”

8.15‑2. ábra

Hormonok

A teljesség igénye nélkül: az adrenalint a mellékvese termeli és a szimpatikus idegrendszer hatását közvetíti. A tesztoszteron a férfi nemi hormon amelyek a herék állítanak elő. A hidrokortizon a gyulladáscsökkentésért felel.

A hormonok – hasonlóképpen a gyógyszermaradványokhoz – nagymolekulák. A szennyvízből történő eltávolításuk ugyancsak biológiai módon történhet, kellően alacsony Pe-szám mellett.

8.15.3 Mikroműanyagok

A műanyagok is nagymolekulák, polimerizálódott óriásmolekulák. Biológiai lebontásuk előfeltétele - ugyanúgy, ahogy az a gyógyszermaradványok esetében is megkövetelt volt - a baktériumi élettérbe való bejutás. Nagymolekulákról lévén szó, nagy lesz a diffúziós tényező a Pe-szám alacsony értéken tartásához nagy biofilmhordozó felületre és/vagy alacsony (esetleg nagyon alacsony) szűrési sebességre van szükség.

A mikroműanyagoknak a vizekben történő megjelenése vagy inkább kimutathatósága nem régi keletű. Biológiai lebontásukhoz olyan enzimekre van szükség, amelyek mintázata ezen anyagokéval azonos. A legelterjedtebb műanyagtípusok a hosszú szénláncvázú polietilén (PE), polipropilén (PP), polivinilklorid (PVC), polietilén-tereftalát (PET) és a polisztirol (PS).

8.15‑3. ábra

Műanyag-láncmolekulák

A műanyagok tehát ismétlődő elemekből álló láncmolekulákból épülnek fel, makromolekulákká állnak össze. A belőlük készült használati tárgyak stabilak. Hő- és fény hatására és az időmúlásával ezek az anyagok öregszenek és képesek elbomlani, majd mikroméretekben – mikroműanyagként - a vízbe jutva szennyezni a környezetet. A mikroműanyagok – hasonlóan a gyógyszermardványokhoz – molekula mérete nagy. Általában nem ötlik fel, de a mikroműanyagok lebontására egyáltalán akkor lehet gondolni, ha előfeltételként a Pe-számot alacsony tudjuk tartani. A mikroműanyagok a vizekből történő eltávolítására leginkább biológiai módszerrel van remény, azaz a molekulák lebontásához megfelelő enzimekre van szükség.

A mikroműanyagok előfordulásának osztályozásakor fontos lehet a szinük, a részecskék mérete, de leginkább az eredetük (milyen anyagból töredeztek) és a molekulatömegük (M) a meghatározó.

A DDT permetezőszerrel szemben nem volt a természetben található ilyen enzim, ezért annak gyártását, forgalmazását be kellett tiltani.

Vissza