Väestön kasvu ja ikääntyminen lisäävät lääkkeiden käyttöä, jolloin niiden jäämiä päätyy jäteveteen entistä enemmän. Kaupungistuminen puolestaan lisää lääkepäästöjen paikallistumista. Lääkejäämiä löytyy puhdistetuissa jätevesissä ja puhdistamolietteessä, minkä kautta niitä kulkeutuu ympäristöön. Jäämät luovat haasteen myös virtsan ja puhdistamolietteen sisältämien ravinteiden kierrättämiselle.

Lääkkeet on kehitetty vaikuttamaan pieninä pitoisuuksina. Vaikka lääkeaineiden ympäristöpitoisuudet ovat yleensä matalia, niiden on havaittu voivan vaikuttaa mm. eliöiden sukupuolikehitykseen (hormonijäämät) ja käyttäytymiseen (mielialalääkkeiden jäämät). Lisäksi näiden jäämien keskinäisiä ja jäteveden sekoitusten kumulatiivisia yhteisvaikutuksia ympäristössä ei vielä tunneta riittävän hyvin.

Suomen Ympäristökeskuksen (SYKE), LUT-yliopiston ja Helsingin ylipiston laajassa nelivuotisessa tutkimushankkeessa tuotettiin uutta tietoa lääkeaineiden päästöjen vähentämisestä alkuperäisillä päästölähteillä ja kunnallisilla jätevedenpuhdistamoilla sekä tutkittiin näiden päästöjen vähentämiseen soveltuvia menetelmiä. Tarkastelussa tunnistettiin myös vesiympäristölle haitallisimpia lääkejäämiä ja niitä tehokkaimmin puhdistavia teknologisia ratkaisuja.

Tehokkainta puhdistaa alkuperäisillä päästölähteillä

Ympäristöön päätyvää lääkekuormaa voidaan tehokkaimmin vähentää ottamalla käyttöön tehokkaita puhdistustekniikoita päästöjen alkuperäisillä lähteillä, kuten sairaaloissa, hoitolaitoksissa, kotitalouksissa ja lääketeollisuudessa sekä kunnallisilla jätevedenpuhdistamoilla.

Teknisten ratkaisujen rinnalla ympäristökuormitusta on tarpeen vähentää myös ohjauskeinoilla kuten lainsäädännöllä, suosituksilla ja ohjeistuksilla sekä tiedotuksella mm. lääkejätteen asianmukaisen käsittelyn lisäämiseksi ja tarpeettoman lääkinnän vähentämiseksi.

”Lääkeainepäästöjä, niiden ympäristöriskejä ja vähentämiskeinoja kartoittavat tutkimukset edistävät EU:n lääkeainestrategian kansallista toimeenpanoa”, hankkeen vastuullinen johtaja”, johtava asiantuntija Taina Nystén SYKEstä sanoo.

Lääkeaineiden haitallisimmat yhdisteet

Sairaalajätevesien koostumus selittää suuren osan joidenkin yhdisteiden puhdistamolle saapuvasta kuormasta. Esimerkiksi sairaalajätevesien antibioottikuorma on henkilöä kohden suurempi kuin tavanomaisissa asumajätevesissä.

Tutkijat havaitsivat käsitellyssä jätevedessä haitallisia pitoisuuksia mm. antibiooteista trimetopriimillä ja tulehduskipulääkkeistä diklofenaakilla. Trimetopriimin pitoisuudet sairaalajätevesissä olivat korkeammat kuin asumajätevesissä ja diklofenaakilla päinvastoin.

Riskitarkastelussa tunnistettiin myös aineita, joita ei ole mitattu ympäristöstä Suomessa, mutta joiden ympäristöpitoisuuden arvioidaan meillä ylittävän haitattomat pitoisuudet. Tällaisia aineita olivat muun muassa sieni-infektioiden hoitoon käytettävä klotrimatsoli ja antipsykoottisena aineena käytetty perfenatsiini”, SYKEn tutkija Lauri Äystö toteaa.

”Monille lääkeaineille on vielä huonosti saatavilla analytiikkaa. Ympäristökuormituksen arvioinnissa tulisi kiinnittää nykyistä enemmän huomiota muuntumistuotteisiin, jotka myös voivat olla sellaisenaan toksisia tai palautua ympäristössä takaisin aktiiviseen vaikuttavaan muotoon. Kemiallisten ominaisuuksien lisäksi etenkin lääkkeen antotapa vaikuttaa siihen, missä muodossa lääkeaine erittyy”, Helsingin yliopiston dosentti, akatemiatutkija Tiina Sikanen kertoo.

Kustannustehokkainta yhdistää eri menetelmiä

Hankkeessa testattiin lääkejäämien poistamiseen soveltuvia puhdistustekniikoita ja niiden yhdistelmiä. Hapetus, kalvosuodatus ja adsorptiomenetelmät soveltuvat lääkeaineiden poistamiseen. Koronapurkausmenetelmällä tehdyllä hapetuksella valtaosa lääkeaineista saatiin poistettua.

”Jäteveden kokonaisvaltaiseen puhdistukseen kalvosuodatus on lähes ainoa vaihtoehto. Lääkeaineiden lisäksi kalvosuodatus nanosuodatus- tai käänteisosmoosikalvoilla poistaa myös bakteerit, virukset ja ravinteet”, professori Mika Mänttäri LUT-yliopistosta toteaa.

Eri tyyppisille päästölähteille, kuten hoitolaitoksille ja kotitalouksille tehdyt kuormitusarviot auttavat yrityksiä ja päätöksentekijöitä kohdistamaan puhdistusmenetelmiä suoraan päästölähteille. Rakenteilla oleviin kohteisiin, kuten sairaaloihin, voitaisiin tehdä tilavarauksia, jotka tarvittaessa mahdollistaisivat jäteveden esikäsittelyn.

Puhdistusmenetelmien kustannuksista tehtiin myös arviointia, jonka mukaan tehokkain menetelmä on käänteisosmoosi, mutta se on myös kallein niin investointi- kuin käyttökustannuksiltaan. Kustannustehokkainta on yhdistää eri menetelmiä, jolloin saavutetaan hyvä puhdistustulos kohtuullisin kustannuksin.

Testattujen puhdistusmenetelmien tehokkuudesta ja kustannuksista saatiin hyvä arvio, mutta lisätietoa tarvitaan erityisesti alkuperäisillä päästölähteillä ja jäteveden puhdistamoilla tehtävän käsittelyn eroista ja haitallisimpien aineiden poistotehosta”, ryhmäpäällikkö Jyrki Laitinen SYKEstä sanoo.