geneesmiddelen in de rijn
Post on 14-Jan-2016
45 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Geneesmiddelen in de Rijn
RIVM, Bilthoven, 10 januari 2011Thomas ter Laak, Monique van der Aa, Corine Houtman, Peter Stoks and Annemarie van Wezel
2Watercycle Research Institute
Inhoud
• Geneesmiddelen in de Rijn
• Trends in ruimte en tijd
• Consumptie en vrachten
• Modellering jaarvrachten
• Voorbeeld: Toepassing methode voor pandemie
3Watercycle Research Institute
Introductie
• Grote hoeveelheden geneesmiddelen gebruikt in EU
• Gebruik neem toe door oa vergrijzing1
• Geneesmiddelen komen na uitscheiding door de mens in oppervlaktewater via RWZIs
1) van der Aa, N.G.F.M et al. H2O:33-35; 2009
4Watercycle Research Institute
Route humane geneesmiddelen
Afbraak RWZI
%
%
%
Humane consumptie (verkoop ≠ gebruik)1
Afbraak en sorptie in het milieu
Sorptie RWZI-slib
Metabolisme
1. Ruhoy IS, Daughton CG. 2008, Environ Int 34:1157-1169.
AfbraakProducten;
(eco)toxicoligisch
relevant ?
%
%
%
%Concentrate in oppervlaktewater
5Watercycle Research Institute
Geneesmiddelen in de Rijn
• 9 locaties
• Maandelijkse metingen (2002 – 2008, muv 2003)
• 127 geneesmiddelen endocriene verstoorders en Rontgen-contrastmiddelen geanalyseerd
6Watercycle Research Institute
Geneesmiddelen in de Rijn
• 67 stoffen gedetecteerd
• >5000 individuele detecties
• 20 (22) meest voorkomende stoffen Nader bestudeerd
7Watercycle Research Institute
Concentraties in de Rijn
A= Antibiotica
B= Beta blockers
C= Cholesterol verlagers
D= Antiepileptica
E= Pijnstillers/ontstekingsremmers
F= Rontgencontrastmiddelen
8Watercycle Research Institute
Trends in de ruimte
0
400
800
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Bas
el
Kar
lsru
he
Mai
nz
Keu
len
Dus
seld
orf
Lobi
th
Nie
uweg
ein
Nor
th S
ea
sampling location Rhine(km from Bodensee)
An
tro
po
ge
nic
pre
ss
ure
(up
stre
am i
nh
abit
ants
per
m3
Rh
ine
wat
er p
er d
ay)
Anthropogene druk neemt toe met de loop van de Rijn
9Watercycle Research Institute
Trends in de ruimte0
200
400
600
800
1000
0.01
0.1
1
Bezafibrate (C)Iopamidol (F)
Sulfamethoxazol (A)
Bas
el
Kar
lsru
he
Mai
nz
Keu
len
Dus
seld
orf
Lobi
th
Nie
uweg
ein
sampling location Rhine(km from Bodensee)
g
/L
0
200
400
600
800
1000
0.01
0.1
1Sotalol (B)
Carbamazepine (G)
Diclofenac (D)
Bas
el
Kar
lsru
he
Mai
nz
Keu
len
Dus
seld
orf
Lobi
th
Nie
uweg
ein
sampling location Rhine(km from Bodensee)
g
/L
Concentraties nemen niet altijd toe met de loop van de Rijn
10Watercycle Research Institute
Trends met de loop van de Rijn
•11 stoffen nemen toe•9 stoffen vertonen geen trend•2 stoffen nemen af
0 5 10 15
4-8X toename
2-4X toename
geen sign trend
<2X Afname
<2X toename
Aantal stoffen
11Watercycle Research Institute
Trends in de tijd (Nederlandse locaties)
•Meeste stoffen vertonen geen significante trend in de tijd (2002-2008), •slechts enkele stoffen nemen marginaal toe of af
0 5 10 15 20
4-8X toename
2-4X toename
geen sign trend
<2.5X Afname
<2X toename
Aantal stoffen
12Watercycle Research Institute
Vrachten kg/d (Lobith)
•Debiet bepaalt verdunning van stoffen, concentraties niet de meest relevante parameter.•Vracht kan berekend worden door dagconcentratie te vermenigvuldigen met dagdebiet (RWS).
2004
2005
2006
2007
2008
2009
0
8000
JAAR
Deb
iet
@ L
ob
ith
(m3
s-1
)
13Watercycle Research Institute
Vrachten kg/d (Lobith)
Anhyd
ro-E
ryth
rom
ycin
A
Clarit
hrom
ycin
Clinda
myc
in
Roxith
rom
ycin
Sulfa
met
hoxa
zol
Trim
etho
prim
Ateno
lol
Met
opro
lol
Sotal
ol
Pento
xify
lline
Bezaf
ibra
te
Carba
maz
epin
e
Ibup
rofe
n
Diclo
fena
c
Ioxi
tala
min
ic a
cid
Iopr
omid
Iohe
xol
Iom
epro
l
Iopa
mid
ol
Amid
otriz
oïni
c ac
id
1
10
100
A B C D E F
kg
/da
y
A= Antibiotics
B= Beta blockers
C= Lipid regulators
D= Anti-epileptic drugs
E= Analgesics/anti-
inflammatory drugs
F= X-ray contrast media
14Watercycle Research Institute
Vrachten kg/d (Lobith)
1
10
100
A B C D E F
kg/d
ay
A= Antibiotics
B= Beta blockers
C= Lipid regulators
D= Anti-epileptic drugs
E= Analgesics/anti-
inflammatory drugs
F= X-ray contrast media
•Correctie voor debiet reduceert variatie niet veel!
15Watercycle Research Institute
Dagtrends (literature)
Figure from: Radke, M., Ulrich, H., Wurm, C., Kunkel, U., Environ Sci Technol. 2010Interessante reviews: Ort C, Lawrence MG, Reungoat J, Mueller JF. Environ Sci Technol (ASAP 2010)Ort C, Lawrence MG, Rieckermann Jr, Joss A. Environ Sci Technol (ASAP 2010)
•Dagtrends, soms verstoord door hevige regen•variatie concentratie en load tot 1 ordegrootte!•Grab sampling niet accuraat
16Watercycle Research Institute
Seizoenstrends in kg/d (Lobith)
•Meeste vrachten van stoffen vertonen geen (duidelijke) seizoenstrends •Sommige stoffen wel.
2004
2005
2006
2007
2008
2009
0.1
1
10
100
Bezafibraat (C)Diclofenac (D)
Ibuprofen (D)Trimethoprim (A)
Anhydro-erythromycine-A (A)
Year
VR
AC
HT
kg
/d
17Watercycle Research Institute
Seizoenstrends
BRON Davey, P., Ferech, M., Ansari, F., Muller, A. and Goossens, H. (2008) J. Antimicrobial Chemotherapy 62(6), 1441-1447.
•Temperatuur-afhankelijke afbraak in RWZI en milieu•Variatie in consumptie
•Dus.. 1 grab sampleis niet heel relevant
18Watercycle Research Institute
Jaarlijkse vrachten vs. consumptie
• 58 mil. inwoners
• 36.9 mil. Duitsers
• 5.0 mil. Zwitsers
• 3.7 mil. Fransen
• 11.5 mil. Nederlanders
• 0.8 mil. rest
19Watercycle Research Institute
Gebruiksgegevens
• Geneesmiddelengebruik in Rijnstroomgebied
• Uitscheiding door de mens
• Verwijdering RWZI
• Vergelijking tussen vrachten en bovenstrooms geneesmiddelen gebruik @ Lobith
20Watercycle Research Institute
Fracties van consumptie in de Rijn @ Lobith
-4 -2 0 2 4 60
20
40
60
80
100
Beta BlockerLipid regulatorAnalgesics/anti inflammatory
X-ray contrast mediumAntibiotic
Carbamazepine
Log KOW
% v
an c
on
sum
pti
on
ter
ug
gev
on
den
21Watercycle Research Institute
Modelleren van vrachten
WWTPExcrConsRhine ffQQ
Afbraak RWZI
Vrachten in oppervlaktewater
%
%
%
%
Humane consumptie
Afbraak en sorptie in het milieu
Sorptie RWZI-slib
Metabolisme
?
22Watercycle Research Institute
Teruggevonden vs. voorspelde fractie
Voorspelde fractie WWTPExcr ff
23Watercycle Research Institute
WWTPExcr ff
?
Voorspelde fractie
Teruggevonden vs. voorspelde fractie
•15 van 20 stoffen goed voorspeld, 5 overschat.•overschatting door negeren milieuafbraak, medicijntrouw, onbetrouwbare gebruiksdata
24Watercycle Research Institute
Pandemie:tijdelijke toename gebruik geneesmiddel(len)
• Gebruik (hoeveelheid, periode, verkoop ≠ gebruik)
• Metabolisme, RWZI passage, Afbraakproducten?
• Debiet / volume ontvangend water (lokaal, regionaal Internationaal)
25Watercycle Research Institute
Voorbeeld Pandemie: Tamiflu (oseltamivir)
• Humane excretie, ~75% omgezet tot actieve osletamivir carboxilate1
• RWZI passage 96%
• Gebruik 1.5 g PP (kuur, 10 dagen)
• Pandemie, aanname: 40% van bevolking neemt kuur in 6 weken
• Debiet Rijn = gemiddeld 2300 m3/s (Lobith)
• PEC OC, zonder afbraak milieu = ~5.9 ug/L (Lobith)
• Soderstrom 2009, PEC in Japan met bergelijkbare berekening klopt aardig2
1 Van Loenen AC. 2003. CVZ.2. Soderstrom H, Jarhult JD, Lindberg RH, Tanaka H, Fick J. 2009, PLoS ONE 4:E6064.
26Watercycle Research Institute
Samengevat (1)
• Concentraties geneesmiddelen ng-ug/L range.
• Rontgencontrastmiddelen hoogste concentraties
• Concentraties nemen toe met loop van Rijn
• Concentraties en vrachten varieren in de tijd
27Watercycle Research Institute
Samengevat (2)
• 25% (1 - 70%) van de selectie van geconsumeerde geneesmiddelen stroomt langs Lobith
• Simpel massabalans model voorspelt vrachten behoorlijk
• Model bruikbaar voor:
• Voorspellen milieu vrachten (bij gebrek monitoring data)
• Berekenen consumptie met monitoring data (bijv DOA)
• PEC bij pandemie?!
28Watercycle Research Institute
Meer informatie:
ter Laak TL et al. 2010, Environ Int 36:403-409://www.riwa-rijn.org/e_publikaties/169_pharmas_trends.pdf
Thomas.ter.Laak@kwrwater.nl
top related