ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация

В статье рассматривается проблема присутствия лекарственных средств в окружающей среде и источников их проникновения в природные водоемы. Показаны возможные последствия неконтролируемого попадания фармацевтических препаратов, в частности, антибиотиков, в водные объекты.

Полный текст

Неуклонное увеличение использования водных ресурсов сопровождается возрастающим влиянием антропогенных факторов на режимы водоемов и водные экосистемы. Прогнозы интенсивности водопотребления показывают, что антропогенный пресс на водные системы будет продолжаться и в отдаленной перспективе может привести к непредвиденным последствиям. В последнее время в научной литературе все чаще обсуждаются проблемы загрязнения водных объектов лекарственными средствами, определяются источники, пути и виды загрязнения. Установлено, что сточные воды городов, крупных медицинских учреждений и животноводческих комплексов содержат лекарственные средства в количествах от нг/л до мг/л. Обнаружено более 100 различных лекарственных средств, среди них преобладают препараты антимикробного действия, гормональные и нестероидные противовоспалительные препараты [10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20]. При этом количественное содержание лекарственных средств зависит от ряда факторов, в том числе от плотности населения и времени года [24]. Производство фармацевтических препаратов, особенно антибиотиков, характеризуется значительным водопотреблением. Технологическая вода названных предприятий относится к наиболее загрязненной. Как правило, она сбрасывается в городскую канализацию без какой либо предварительной очистки и в итоге поступает на городские станции аэрации [1, 10]. Другими источниками загрязнения объектов окружающей среды являются непригодные к медицинскому использованию лекарственные средства, в том числе фальсифицированные, бракованные, с истекшим сроком годности, а также утратившие потребительские качества. Применяются различные способы утилизации названных препаратов, в том числе сжигание, слив в промышленную канализацию и размещение на санитарных полигонах. Все эти способы регламентируются соответствующими инструкциями [7, 8], однако они полностью не обеспечивают экологическую безопасность. При сжигании образуются токсичные продукты, поэтому требуются закрытые специализированные модули, обеспечивающие температурный режим не ниже 1100°С. Слив в промышленную канализацию может использоваться только для препаратов, содержащих растворимые в воде лекарственные вещества после стократного разбавления их водой. Размещение на полигонах связано со значительными транспортными расходами и отчуждением больших территорий. К тому же полигоны зачастую не соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям и являются вторичными источниками загрязнения окружающей среды [2]. По литературным данным, концентрации лекарственных веществ, поступающих в окружающую среду, незначительны, однако они могут представлять угрозу, поскольку их поступление носит постоянный характер [1, 13, 17, 19]. Присутствие лекарственных веществ в окружающей среде может приводить к нарушению репродуктивных функций живых организмов, появлению антибиотико-устойчивых штаммов бактерий, возникновению потенциально опасных химических смесей, содержащих метаболиты лекарственных веществ [4, 18, 22]. Особое внимание следует обратить на действие находящихся в окружающей среде антибиотиков. Систематическое загрязнение воды противомикробными средствами приводит к возникновению резистентных форм микроорганизмов и появлению возбудителей, устойчивых к названным препаратам [4]. Устойчивость штаммов к действию антибиотиков характеризуется «минимальной ингибирующей концентрацией» (MIC), индивидуальной для каждого вещества. По данным исследований, концентрации антибиотиков в водной среде практически всегда ниже значений MIC. Однако для некоторых лекарственных средств данной группы, например, ципрофлоксацина, получены сведения о превышении минимального порога, а содержание тетрациклина в неочищенных стоках приближается к пороговому значению [3]. Еще одним важным свойством противомикробных средств является их способность аккумулироваться в активном иле при биологической очистке как бытовых, так и промышленных стоков. Отработанный активный ил часто применяется в качестве удобрения в сельском хозяйстве. В высушенном канализационном иле многие антибиотики были обнаружены в значительных количествах, что может стать причиной возникновения резистентности микроорганизмов. Кроме того, находящиеся в сточных водах антибиотики могут влиять на микроорганизмы самого ила, нарушать процессы метаболизма, приводящие к ухудшению качества биологической очистки [3]. Наличие в сточных водах антибиотиков приводит к снижению скорости прироста активного ила очистных сооружений, при этом с увеличением количества антибиотиков понижается эффективность окисления органических веществ [10]. В последние годы появились исследования, связанные с изучением деструкции фармацевтических препаратов. Предлагаются физико-химические методы, в том числе хлорирование, ультразвук, УФ-облучение, озонирование, а также биологические методы [5, 10, 11]. Установлено, что многие виды микроорганизмов способны к деструкции лекарственных веществ. Диклофенак, напроксен и карбамазепин были полностью удалены из опытных образцов двумя видами грибков Bjerkandera sp. R1 и Phanerochaete chrysosporium, а актинобактерии рода Rhodococcus утилизировали лекарственные средства, производные ароматических углеводородов и гетероциклических азотсодержащих соединений [2, 23]. Однако не все группы лекарственных веществ могут быть удалены в процессе биологической очистки. Многие из лекарственных средств по физико-химическим свойствам и молекулярному строению достаточно стабильны во внешней среде. Так, по данным авторов, в процессе биологической очистки городских и сточных вод их содержание уменьшалось на 75-90% [11, 23]. Опасность данной проблемы оценена недостаточно в связи с отсутствием официально принятых нормативов ПДК и методик их определения [1]. Перспективными могут стать исследования механизмов действия малых концентраций фармацевтических препаратов на природные биоценозы, а также разработка точных и достоверных методов их определения. Наличие таких методов в арсенале аналитиков обеспечит возможность разработки нормативных документов, и способствовать совершенствованию технологии очистки воды. Таким образом, загрязнение объектов окружающей среды лекарственными препаратами, является новой экологической проблемой. Эти вещества влияют на живые организмы и опосредованно на человека, являющегося заключительным звеном в пищевой цепи.