Питьевая вода и медикаменты. Проблемы и решения

28 октября 2022 года

Это вторая часть материала о проблеме загрязнения воды фармацевтическими препаратами. В ней речь пойдёт о том, есть ли остатки медикаментов именно в питьевой воде, как к этому относятся международные организации, такие как ВОЗ, и как в мире решается эта проблема. Тема непростая, она не рассчитана на поверхностное чтение. Поэтому для тех, у кого времени мало, начнём с выводов.

Краткие выводы
Введение
Исторический экскурс и позиция ВОЗ по мониторингу фармацевтических препаратов в питьевой воде
Как решается проблема новых загрязнителей питьевой воды в мире
Какова концентрация и что осталось за кадром?

Краткие выводы

Нужно различать проблему загрязнения вод, в том числе сточных, и проблему загрязнения питьевой воды, текущей из крана (т. е. централизованного водоснабжения).

• Сегодня доказан всевозрастающий вред остатков фармацевтических препаратов окружающей среде, особенно это касается водных видов. У них ведь нет специальных очистительных систем водоподготовки. Загрязнённая малыми дозами антибиотиков вода потенциально может вырастить супербактерии, реально опасные для людей. Про это подробно мы писали в первой части.

• Вода, текущая из-под крана, проходит все стадии водоподготовки на водоочистных сооружениях. В зависимости от применяемых методов очистки в ней могут оставаться фармпрепараты в концентрациях много ниже терапевтической дозы, и, следовательно, крайне маловероятно, что употребление такой воды оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Однако риск для здоровья людей остаётся вследствие кумулятивного эффекта от воздействия смеси медикаментов из питьевой воды. И эта проблема требует изучения.

• Регулярный мониторинг огромного количества фармпрепаратов в природных водах и питьевой воде проводить очень дорого для любой страны. На данный момент все данные в различных странах получены в результате целевых исследований. Часть стран включила медикаменты в группу химических загрязнителей, рассчитав для них допустимые концентрации в питьевой воде, параллельно принимая специальные нормативные документы, включая правовые.

• Последствия негативного влияния остатков лекарств на водоёмы, целесообразность мониторинга определённых фармпрепаратов в природной и питьевой воде в конкретных местах с повышенным риском, необходимость и условия модернизации очистных сооружений, регламенты приёма и утилизации медикаментов от населения — всё это требует дополнительного изучения в каждой стране с учётом своих особенностей. Разработанная нормативная база экологических стандартов защитит не только гидробионтов, но и окажет положительное влияние на здоровье людей.

^{Фото: Борис Волчек / РИПИ}

Гидробионты — это постоянные обитатели водной среды, а также те организмы, для которых проживание в воде стало частью жизненного цикла. Это растения, рыбы, земноводные, насекомые и животные, живущие в толще или на поверхности воды. В общем, это целая вселенная: мощная и хрупкая одновременно. Фото: Анна Стрельченко/ТАСС Многие помнят экокатастрофу на Камчатке в 2020 году, причиной которой стал "красный прилив", природный фактор. Тогда безвозвратно погибли целые группы морских животных: губок, моллюсков и осьминогов.

Введение

В современном мире невозможно представить благополучную жизнь людей без использования лекарств и средств гигиены, позволяющих решать проблемы со здоровьем. Поиском лекарств человечество занималось всегда. Издревле люди накапливали опыт применения трав, кореньев и других природных компонентов для лечения болезней. С развитием цивилизации и ростом научной базы знаний человечество научилось самостоятельно создавать эффективные и тонко направленные фармакологические препараты. И, судя по растущей продолжительности жизни людей, оно в этом преуспело. За последние десятилетия многие онкологические заболевания из безнадёжных, скоротечных превратились в хронические с достойным качеством жизни, в том числе и благодаря доступным фармакологическим препаратам. Рост потребления медикаментов отмечается во всём мире.

Фармацевтическое загрязнение окружающей среды, в том числе водных источников, — это неизбежное следствие роста фармакологического рынка, обеспечивающего потребности населения в лекарствах.

Принятая в России Стратегия развития фармацевтического производства до 2030 г. предполагает не только рост доли отечественной продукции на внутреннем рынке, но и строительство новых фармацевтических предприятий. Но нужно понимать, что если при этом не будет обеспечен строгий контроль за очисткой сточных вод, то риск загрязнения возрастёт.

Когда готовилась данная статья, появилось сообщение, что в научно-исследовательском центре "Неорганические наноматериалы" и лаборатории цифрового материаловедения НИТУ МИСИС открыли, как быстро и эффективно очистить сточные воды от антибиотиков. Исследователи предложили достаточно простой эффективный способ использования многоразового и экологичного сорбента на основе наночастиц нитрида бора. Метод работающий, недорогой и очень своевременный. Надеемся, что он пройдёт все необходимые шаги на пути к широкому промышленному внедрению.

Исторический экскурс и позиция ВОЗ по мониторингу фармацевтических препаратов в питьевой воде

В первой части мы рассказали, что даже в сверхмалых концентрациях фармакологические субстанции негативно влияют на здоровье местных обитателей водоёмов (гормоны, антидепрессанты и антибиотики в воде).

Отметим, что впервые в сточных водах фармацевтические препараты стали обнаруживаться в 1970-х гг.

Общественный интерес во всём мире к остаточным количествам медикаментов в водопроводной воде привлекла публикация данных 5-ти месячного исследования Associated Press весной 2008 г. Их представила Экологическая Рабочая Группа (EWG) — Американская экологическая организация. Тогда в пробах питьевой воды в 24 крупнейших городах США - от Южной Каролины до Нью-Джерси обнаружились низкие концентрации антибиотиков, гормонов, антидепрессантов, рецептурных лекарств против эпилепсии.

В 2012 г. ВОЗ опубликовала руководство по оценке потенциального риска следовых концентраций фармацевтических препаратов в питьевой воде. В этой работе были подробно изучены все имеющиеся на то время данные целевых исследований питьевой воды в различных странах. Указывалось, что в большинстве стран тогда не было национальных программ регулярного мониторинга остаточных количеств фармакологических препаратов в питьевой воде ввиду их высокой стоимости. Тем не менее, обобщённые данные из целевых проектов выявили в очищенной питьевой воде от 15 до 25 медикаментов в очень низкой концентрации - ниже 50 нг/л.

Обобщающие выводы ВОЗ на основе анализа результатов исследований были следующими:

• Неблагоприятное воздействие на здоровье человека следовых концентраций фармацевтических препаратов, которые потенциально могут обнаруживаться в очищенной питьевой воде, маловероятно. Концентрации выявленных препаратов в 1000 раз ниже минимальной терапевтической дозы. Но для более точной оценки потенциальных рисков требуется больше информации из правильно проведённых исследований.
• Традиционная очистка питьевой воды коагуляцией, фильтрацией и хлорированием может удалить около 50% лекарств. Передовые методы очистки, такие как озонирование, активированный уголь, обратный осмос, нанофильтрация высокоэффективны. Они позволяют удалить более 99% крупных фармацевтических молекул.
• Регулярный мониторинг фармацевтических препаратов в источниках воды и питьевой воде не нужен. Это дорого. Лучше государственные средства вкладывать в более значимые проблемы здравоохранения. Мониторинг может быть организован в местах высокого риска попадания лекарств в питьевую воду.
• Приоритетным остаётся контроль безопасности воды на наличие в ней патогенных микроорганизмов.

ВОЗ и по сей день для глобального здравоохранения считает приоритетным контроль в питьевой воде патогенных микроорганизмов и таких химических загрязнителей, как мышьяк, фтор, нитраты. При этом фармацевтические препараты, пестициды, пер- и полифторалкильные вещества и микропластик признаются в качестве новых загрязнителей, вызывающих обеспокоенность.

В марте 2022 г. ВОЗ обновила руководство по качеству питьевой воды, сохранив свою позицию об отсутствии необходимости регулярного мониторинга фармацевтических препаратов в питьевой воде и внедрении дополнительных или специализированных способов очистки для снижения концентрации фармацевтических препаратов.

И это закономерно. ВОЗ оценивает и выстраивает иерархию глобальных рисков присутствия в питьевой воде тех или иных загрязнителей, влияющих на безопасность воды. Условия жизни людей в разных странах значительно отличаются: "во всем мире не менее 2 миллиардов человек используют питьевую воду, загрязненную фекалиями", что приводит к распространению острых инфекционных заболеваний кишечника.

Сегодня отсутствуют данные исследований по длительному воздействию на человека сверхмалых доз лекарственных препаратов, которые могут быть в питьевой воде или в промысловой рыбе.

Как решается проблема новых загрязнителей питьевой воды в мире

Богатые страны не дремлют

В ряде из них учёные активно занимаются контролем в питьевой воде новых загрязнителей: фармацевтических препаратов, пер- и полифторалкильных веществ (PFAS), пестицидов и прочих. Тенденция накопления этих ксенобиотиков в акваториях по всему миру очевидна.

В 2012 г. Европейская комиссия предложила установить стандарты качества окружающей среды для четырёх фармацевтических препаратов, вызывающих озабоченность: диклофенак, эстрон, 17-β-эстрадиол и 17-α-этинилэстрадиол. С января 2022 года решением Комиссии ЕС, питьевую воду в ЕС необходимо будет более тщательно контролировать на предмет потенциального присутствия двух соединений (бета-эстрадиола и нонилфенола), нарушающих работу эндокринной системы по всей цепочке водоснабжения. О том, что нужны дополнительные исследования химических веществ, разрушающих эндокринную систему, ВОЗ указывала в 2013 г. Некоторые из них "встречаются в природе, в то время как их синтетические разновидности можно обнаружить в пестицидах, электронных устройствах, продуктах для личной гигиены и косметических средствах. Их можно также обнаружить в качестве добавок или загрязнителей в пищевых продуктах". Люди могут подвергаться воздействию этих веществ, в том числе и из воды.

В США проблемой новых загрязнителей в воде занимается Агентство по охране окружающей среды США (EPA).
В отчёте EPA 2010 г. после анализа целевых исследований по определению фармпрепаратов в питьевой воде указано, что выявляемые низкие дозы лекарственных препаратов не опасны для здоровья людей. Однако пока нельзя исключать возможность отсроченных последствий для здоровья от длительного воздействия сверхмалых доз лекарственных препаратов из питьевой воды. Следствием такого накопительного эффекта могут быть эпигенетические изменения.

Сегодня EPA после лабораторного контроля 56 активных фармацевтических ингредиентов и 7 метаболитов на 50-ти очень крупных муниципальных очистных сооружениях по всей территории США, подсчитав, что остаётся в питьевой воде и как это соотносится с терапевтическими дозами лекарств, сделало следующие выводы.

Фармпрепараты в остаточных дозах присутствуют в питьевой воде. Их концентрации намного ниже терапевтических, что пока не опасно для здоровых взрослых людей. Необходимо дальнейшее изучение их потенциального вреда. Экологический ущерб очевиден и требует законодательных шагов уже сегодня.

В июне 2022 г. EPA выделило 1 млрд. долларов в виде безвозмездного финансирования для борьбы с последствиями загрязнения PFAS.

Во многих странах принимаются меры по снижению фармакологической нагрузки на окружающую среду. Примеры таких мер: строгие законы ЕС об утилизации просроченных лекарственных препаратов и контролю за отходами медицинских учреждений. В США регистрация каждого нового лекарственного препарата требует экологической экспертизы в Управлении по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) и строжайшие нормы по утилизации фармацевтических отходов. В Швеции предусмотрена градация лекарственных средств в зависимости от их воздействия на экологию. Врачи при возможности могут назначать препараты, более безопасные для окружающей среды. В Германии есть подобная градация препаратов для фермеров и ветеринаров. Проводится работа с населением, разъясняющая, почему нельзя смывать лекарства в унитаз, а лучше сдавать в специальные центры. При отсутствии таковых можно выбросить в мусорное ведро, предварительно вынув из блистера, и запаковав с неприглядными отходами, например, с кошачьим наполнителем.

Итак, много полезных законодательных инициатив по управлению фармацевтическими отходами есть у стран OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development), межправительственная организация экономического сотрудничества и развития. В неё входит 38 стран, преимущественно с высоким уровнем доходов. Эти же страны возглавляют рейтинг качества воды, согласно публикациям Центра экологической политики и права при Йельском университете, — Environmental Performance Index. Рейтинг самых экологически чистых стран стабильно с 2016 г. возглавляют Дания, Великобритания, Финляндия, Швеция, Люксембург, Австрия, Швейцария. При этом, согласно рейтингу стран по качеству питьевой воды, максимальный индекс 100 присвоен 10-ти странам, у которых чистая и безопасная питьевая вода (Австрия, Финляндия, Греция, Исландия, Ирландия, Мальта, Нидерланды, Норвегия, Швейцария, Великобритания). При формировании рейтинга его составители учитывали все зарегистрированные случаи ущерба здоровью и трудоспособности, причиной которых было качество потребляемой воды.

А что в странах более бедных?

В Бразилии подобных экологических стандартов пока нет, однако целевые исследования природной и питьевой воды указывают, что концентрации медикаментов в питьевой воде не вредят здоровью людей. Те же выводы о низком потенциальном риске фармакологических препаратов из питьевой воды для населения всех возрастных групп был сделан и в Малайзии. Эти две страны относятся к развивающимся.

Какова концентрация и что осталось за кадром?

В отчете Global Water Research Coalition 2009 г. приводится некорректный, на наш взгляд, расчёт, что если человек в течение всей своей жизни употреблял питьевую воду, содержащую фармпрепараты в обычном определяемом сверхмалом количестве, то это равносильно употреблению 5% (или меньше) одной суточной терапевтической дозы отдельного фармацевтического препарата в течение всей жизни.

А дальше поясняется, что не все так линейно: существует проблема смесей, когда одновременно присутствуют несколько фармпрепаратов, допустимые концентрации рассчитываются отдельно для каждого соединения. А при расчёте риска должен быть использован подход "наихудшего сценария", учитывающего возможные взаимодействия между соединениями, которым человек может подвергаться одновременно.

Татьяна Еременко

^{Фото: Борис Волчек / РИПИ}