Az alábbiakban az Ökológiai Kutatóközpont, Balatoni Limnológiai Intézet, NAP ADAPTÁCIÓS NEUROETOLÓGIAI KUTATÓCSOPORT „Humán eredetű szennyezőanyagok a Balatonban I. - Gyógyszermaradványok mennyiségi és minőségi viszonyai a szezonalítás függvényében” című írását közöljük. A szerzők: Molnár Éva, Maász Gábor és Pirger Zsolt.
Az elmúlt évtizedekben az orvostudomány és a biotechnológia jelentős fejlődésen ment keresztül, ennek köszönhetően az átlag életkor és vele együtt a népesség is növekedett, amely a gyógyszerfelhasználás mértékére is hatást gyakorolt. Ugyanakkor, az elfogyasztott gyógyszerhatóanyagok egy része a kiválasztás útján, még biológiailag aktív formában, kiürül a szervezetből és a csatornahálózatba jut, ahonnét egy szennyvíztisztítási telephelyre sodródik. Azonban a napjainkban alkalmazott négylépcsős szennyvízkezelési technológiák az eltérő hatóanyagokat, vegyülettípustól függően, különböző eltávolítási hatásfokkal képesek kezelni. Ez azt jelenti, hogy azok a hatóanyagok, melyek a biodegradációnak ellenállnak, még a tisztítási eljárást követően is megjelennek a tisztított szennyvízben. Mivel a tisztított szennyvizet jellemzően természetes felszíni vizek (patakok, folyók, tavak) fogadják be, az emberi eredetű gyógyszer hatóanyagok, mint szennyező komponensek, környezetünk különböző elemeiben (víz, üledék, élő szerveztek) is előfordulnak, hatást gyakorolva az élővilágra. Ez a jelenség egy világszerte jól ismert, hazánkat is érintő, aggasztó probléma.
Mivel a Balaton országunk egyik legnépszerűbb turisztikai célpontja, turisták milliói látogatják évente, ezért kutatócsoportunk indokoltnak tartotta egy kiterjesztett, gyógyszerhatóanyag koncentrációk felmérését célzó vizsgálat elvégzését, amely figyelembe veszi a szezonálisan változó turizmus tényezőjét is. Mintavételeink 2017-ben kezdődtek, 6 különböző helyszínt (Szigliget, Révfülöp, Balatonlelle, Tihany-Sajkod, Zamárdi, Siófok) és 7 mérési időpontot (2017. június, augusztus, november, 2018. április, június, augusztus, október) érintve.
Elmondható, hogy a környezeti vízminták gyógyszerhatóanyag koncentrációinak időbeli és térbeli eloszlásából számos hasznos információ és összefüggés olvasható ki, azonban a helyes következtetések levonásához tisztában kell lenni azok természetben való mennyiségi viszonyait befolyásoló tényezőivel. Csak a legfontosabbakat említve, a vízben kimérhető hatóanyag szintek összefüggnek azzal, hogy az adott gyógyszerre milyen fogyasztási szokások jellemzőek az adott térségben. Ez alapján fontos befolyásoló tényező, hogy az adott hatóanyagot hány ember, milyen dózisban (mg vagy mg), milyen gyakorisággal (állandó jelleggel, vagy csak alkalmanként) szedi, és hogy a gyógyszerfogyasztó lakosság hogyan oszlik el térben és időben. A turizmus ez utóbbit jelentősen befolyásolja. Mindemellett fontos tényező, hogy az adott komponensek milyen fizikai-kémiai paraméterekkel rendelkeznek, mennyire állnak ellen a degradációs folyamatoknak. Továbbá, nem szabad megfeledkezni az időjárásról, hisz a csapadékos idő hígulást, míg az élénkülő szélmozgás a vegyületek gyorsabb térbeli eloszlását okozza. Illetve, a mikroorganizmusok által katalizált mikrobiológiai folyamatok hőérzékenysége is hatással van a szennyvíztisztítás hatékonyságára. Mindemellett meg kell említeni, hogy nyílt rendszerek esetén, ahol több ponton is van be- és kifolyó, mint például a Balaton esetében is, még tovább bonyolódik az egyes szennyezések ok-okozati összefüggéseinek feltárása.
Mérési eredményeink alapján, a Balaton vizéből, a közel másfél éves vizsgálati időszak alatt, összesen 43 db különböző gyógyszerhatóanyag volt kimutatható. A 6 mintavételi helyszínt és 7 időszakot összehasonlítva a legtöbb hatóanyagot (20 db, köztük hallucinogén maradványok is) 2017 augusztusában, Siófokon detektáltuk. Ez nem meglepő, hiszen Siófokon található a Balaton egyik legnagyobb és leglátogatottabb strandja.
A vízmintáinkban a leggyakrabban előforduló hatóanyagok közé az epilepsziaellenes szerként használatos karbamazepin (95%) és az opioid fájdalomcsillapítóként alkalmazott tramadol (93%) tartozott. A karbamazepin voltaképp állandó jelenlétének hátterében a széleskörű felhasználás, a krónikus-terápiás alkalmazás és a közforgalomban kapható készítmények magas hatóanyag tartalma (200-400 mg/tabletta; maximum 1200 mg napi felnőtt dózis) együttesen állhat. Továbbá, nem szabad megfeledkezni arról sem, hogy e vegyület ellenáll a lebontó folyamatoknak is, illetve, hogy az orvostudomány az 1980-as évek óta használja gyógyászati célokra. A tramadolról szintén elmondható, hogy magas hatóanyag tartalmú készítményeket gyártanak belőle (50-150 mg/tabletta; maximum 400 mg napi felnőtt dózis), valamint, hogy alkalmazása évtizedekre (1977-ig) nyúlik vissza. A biodegradációnak, sajnálatos módon, szintén jól ellenálló vegyület.
A kimutatott hatóanyagok közül legmagasabb koncentrációban, a kávéban és számos energiaitalban is megtalálható koffeint sikerült detektálni (Szigligeten, 2018 augusztusában) 2,675 mg/L-es mennyiségben, míg a maradék 42 hatóanyag koncentrációja ng/L-es (<420 ng/L) tartományban mozgott. Összességében a balatoni szennyezési szintekről elmondható, hogy az európai felszíni vizekre jellemző átlaghoz illeszkednek (lásd bővebben Maász és mtsai 2018; Maasz et al., 2019).
Mivel az egyes mintavételek során kimérhető gyógyszerhatóanyag koncentrációk számos olyan befolyásoló tényezőtől is függnek, melyek különbségeket mutatnak térben (pl. milyen távolságra található szennyvíztisztítótelep) és időben (pl. a strandok látogatottsága télen és nyáron), esetünkben reprezentatívabb eredményeket kapunk, ha adathalmazunkat apróbb részleteiben vizsgáljuk tovább. Például, ha a detektált hatóanyagok közül kiemeljük a szteroid hormonok közé tartozó ösztront, illetve a 6 mintavételi pont közül azt a 3-at, mely Somogy megye balatoni partszakaszát érinti, továbbá keresünk egy olyan mutatószámot, mely a turizmusra vonatkozik (pl. az eltöltött vendégéjszakák számát) és mindezt az idő függvényében ábrázoljuk, tisztább képet kapunk a szezon, a turizmus és a gyógyszerhatóanyag fogyasztásból származó környezeti terhelés kapcsolatáról. Az 1. ábráról leolvasható, hogy a vendégéjszakák számát követő kétcsúcsú görbe (pontozott vonal) két maximuma egybeesik az ösztron két legnagyobb koncentrációjának mérési idejével, eszerint a turizmus is hozzájárul a gyógyszerkomponensek jelenlétének szezonális ingadozásához.
Az 1. ábrán az is észrevehető, hogy a legtöbb mérési időpontban, a 3 mintavételi helyszín közül Balatonlellénél volt a legmagasabb a koncentráció, miközben népszerűsége (látogatottsága) a turisták körében jóval kisebb, mint Zamárdi vagy Siófok esetében. Ennek hátterében feltételezéseink szerint az állhat, hogy a déli parton található mintavételi helyszíneink közül Balatonlelle fekszik a legközelebb, azokhoz a visszavezetési pontokhoz, melyek a tó és vízgyűjtőterületének legnagyobb szennyvíztisztító telepeihez tartoznak (Zalaegerszeg, Keszthely és Kéthely) és amelyekből tisztított szennyvíz juthat a Balatonba. A tisztított szennyvíz a tóba kerülve és a keleti medence (Sió csatorna) felé áramolva folyamatosan hígul és eloszlik. Balatonlelle, Zamárdi és Siófok partvonalánál már egy kiépített körcsatorna rendszer gondoskodik a tisztított szennyvíz Sió csatornába szállításáról, azaz ezeken a mintahelyeken nem beszélhetünk tisztított szennyvíz által okozott közvetlen lokális szennyezési hatásról. A Balatonlellén, Zamárdiban és Siófokon kimérhető gyógyszerhatóanyag koncentrációk egy részt a nyugati medence lehetséges szennyezéseiből, valamint a helyi strandhasználók közvetlen terheléséből adódhatnak össze.
A somogyi példánál maradva, a különböző detektált hatóanyagok átlagolt koncentrációja is időszakos változásokat mutat, szintén a két nyári időszakhoz tartozó maximum értékekkel (2. ábra).
A 2. ábrán meglepő adat lehet a 2018 októberéhez tartozó viszonylag magas átlagkoncentrációs érték, azonban a Balaton vízhőmérséklet adatai alapján megtalálhatjuk a magyarázatot, vagyis a számos lehetséges befolyásoló tényező közöl az egyiket biztosan. 2018-ban elhúzódott a fürdőszezon, szeptemberben 22°C volt a tó átlaghőmérséklete és október 6-ig nem csökkent 18°C alá. Eszerint 2018-ban az elhúzódó nyár még október elején is fürdőzésre csábíthatta a turistákat és a balatoni lakosokat egyaránt, ami azt eredményezte, hogy a strandhasználatból származtatható közvetlen lokális szennyezés a kora ősz során is kimutatható maradt.
Összefoglalásként elmondható, hogy az egyes vegyületek adott helyen és időben mérhető koncentrációjának ok-okozati értelmezése egy kifejezetten bonyolult feladat, azonban az évszakokkal együtt váltakozó turizmus hatása az emberi eredetű szerves gyógyszermaradvány szennyezések esetében egy létező jelenség. A szennyezések által okozott környezeti kockázatot és a lehetséges ökológiai következményeket egy következő írásunkban boncolgatjuk.
A kimutatott koncentrációk nem jelentenek veszélyt a Balatonban fürdőzők számára. A tó vízminősége kiválló, így alkalmas strandolásra és egyéb rekreációs tevékenységek folytatására.
Kapcsolódó cikkek a témában:
- Maász G., Zrínyi Z., Molnár É., Takács P., Pirger Z.: „Tisztább, mint az átlag”- folytadódnak a gyógyszermaradvány felmérések a Balatonban, (2018) https://www.okologia.mta.hu/node/10758
- Maasz G., Mayer M., Zrinyi Z., Molnar E., Kuzma M., Fodor I., Pirger Z., Takács P.: Spatiotemporal variations of pharmacologically active compounds in surface waters of a summer holiday destination, Science of the Total Environment, 677 (2019) 545-555 doi:10.1016/j.scitotenv.2019.04.286 (http://real.mtak.hu/93274/)
