Ryby nafaszerowane lekami. Polacy wymyślili sposób na odtrucie rzek
Rzeki i inne cieki wodne coraz częściej przypominają zbiornik leków - od antybiotyków po środki uspokajające. Obecność substancji syntetycznych w środowisku może doprowadzić do powstania odpornych na nie mikroorganizmów. Problemem zajął się zespół naukowców z Pomorza, który opracował elektrody, mogące skutecznie utleniać związki farmaceutyczne powszechnie wykrywane w ściekach.
W skrócie
- Naukowcy z Politechniki Gdańskiej opracowali innowacyjne elektrody 3D do usuwania farmaceutyków ze ścieków.
- Nowa technologia umożliwia utlenianie powszechnie wykrywanych lekowych zanieczyszczeń bez użycia surowców krytycznych.
- Substancje farmaceutyczne obecne w wodach mogą prowadzić do rozwoju odpornych mikroorganizmów i zagrażać ekosystemom.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Zespół naukowców z Politechniki Gdańskiej zajął się problemem powszechnym, choć nadal wciąż nierozwiązanym - zanieczyszczeniem wód substancjami farmaceutycznymi.
Celem było opracowanie nowej metody wytwarzania trwałych, wysokowydajnych elektrod węglowych drukowanych w 3D, które mogłyby być stosowane zarówno do elektrochemicznego oczyszczania ścieków, jak i do czułych pomiarów pozwalających na wykrycie nawet śladowych ilości substancji.
Elektrody do oczyszczania wód z leków
Zespół doktorantów i naukowców ze stolicy woj. pomorskiego opracował elektrody, które mogą utleniać związki farmaceutyczne powszechnie wykrywane w ściekach. Skupiono się głównie na trzech występujących w Polsce powszechnie "lekowych zanieczyszczeniach".
To nie było łatwe zadanie, bo trzeba było wytworzyć tworzywa, które przetrwają wysokie temperatury oraz agresywne środowiska chemiczne. W końcu się udało, a zespół z Polski opisał swoje doświadczenia na łamach magazynu naukowego "Nano-Micro Letters".
"Aby przezwyciężyć ograniczenia, zaproponowaliśmy nową strategię dwuetapową wytwarzania elektrod i wykazaliśmy, że mogą skutecznie utleniać trzy związki farmaceutyczne: atenol, metoprol i propranol, które są powszechnie wykrywane w polskich ściekach" - podaje dr Mattia Pierpaoli, prof. PG, kierownik przełomowego projektu.
Są nie tylko innowacyjne technologicznie, ale i bardziej zrównoważone w produkcji. Ponadto łatwiej je zagospodarować po zakończeniu eksploatacji niż te dostępne obecnie na rynku.
Usuwanie farmaceutyków i mikrozanieczyszczeń
Elektrody stosowane obecnie w oczyszczaniu ścieków lub analizie elektrochemicznej często opierają się na wykorzystaniu surowców krytycznych, np. rzadkich metali, które są kosztowne, obciążają środowisko i trudno je utylizować.
Dlatego w projekcie wyeliminowano udział katalizatorów metalicznych oraz podłoża zawierającego surowce krytyczne. "Dzięki temu elektrody są nie tylko bardziej zrównoważone w produkcji, ale też łatwiejsze do zagospodarowania po zakończeniu eksploatacji" - tłumaczy prof. Mattia Pierpaoli.
Naukowcy z Politechniki Gdańskiej donoszą, że wytworzone elektrody mogą znaleźć zastosowanie w oczyszczeniu ścieków, zwłaszcza pod kątem usuwania tzw. substancji czynnych farmaceutycznie, a więc np. pozostałości leków oraz innych mikrozanieczyszczeń organicznych.
Lekomania odbija się na środowisku
Światowe rzeki są coraz bardziej zanieczyszczone lekami, co zagraża ekosystemom i przyczynia się do rozwoju bakterii opornych na antybiotyki. Ścieki pochodzą zarówno ze wsi, jak i miast, przemysłu i rolnictwa - w tym z przemysłowych hodowli, w których przebywają miliony zwierząt.
Naukowcy ostrzegają, że nawet śladowe ilości leków mogą wpływać na zachowania zwierząt wodnych czy różnorodność mikroorganizmów. Problem w tym, że większości tych substancji nie widzimy, dlatego problem nie jest omawiany na dużą skalę.
W badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie Nauk Rolniczych w Szwecji odkryto, że u ryb morskich wykryto przeciwlękowy środek oksazepam, który w ich małych organizmach osiągał stężenia porównywalne z poziomami terapeutycznymi stosowanymi u ludzi.
Inne badania opublikowane w czasopiśmie "Animal Ecology" wykazały, że niskie stężenia fluoksetyny - substancji czynnej w leku sprzedawanym na całym świecie jako Prozac - obniżają kondycję i żywotność plemników u samców gupika.
Ponadto problem rzecznej lekomanii potęguje zmiana klimatu. Susze zmniejszają przepływ rzek, zwiększając jednocześnie stężenie substancji w wodzie. Podtopienia przeciążają oczyszczalnie ścieków, wypuszczając do rzek miliony litrów nieprzetworzonych ścieków.
