Obsah léčiv a jejich residuí v odpadních vodách

Kristýna Doležalová

Bachelor's thesis

The Content of the Drugs and its Residues in the Wastewater

Anotácia:

Tato rešeršní práce poskytuje přehled dostupných poznatků týkajících se léčiv v odpadních vodách se zvláštním důrazem na antibiotika. Původní zadání bylo příliš obsáhlé a zúžení tématu zejména na obsah antibiotik tak umožnilo podrobnější zkoumání. Práce shrnula hlavní původce vzniku znečištění, kterými jsou uživatelé antibiotik, chovy hospodářských zvířat a farmaceutické firmy. Pozornost byla věnována především stavu znečištění odpadních vod v České republice a Evropské unii. Bylo zjištěno, že ačkoliv spotřeba ve světě neustále roste, situace v Evropské unii se v posledních letech se mírně zlepšuje. Spotřeba antibiotik přestala růst a v některých zemích dokonce lehce klesá. Zaznamenán by i nižší výskyt antimikrobiální rezistence. Byly shrnuty druhy antibiotik, u kterých byl prokázán v negativní vliv na životní prostředí. Nejdiskutovanějším globálním rizikem je antimikrobiální rezistence bakterií, která má přímý vliv na lidské zdraví a bez zavedení účinných opatření může mít zásadní vliv na lidskou populaci. Antibiotika také negativně ovlivňují mikroorganismy ve vodních ekosystémech, kde mohou potlačovat jejich růst a zásadně tak narušovat rovnováhu ekosystému. Prokázána byla i citlivost konkrétních bakterií využívaných při čištení odpadních vod vůči antibiotikům, což může snižovat účinnost odstraňování znečišťujících látek. Potvrzen byl i vliv antimikrobiálnch látek na ryby a další vodní obratlovce a zemědělské plodiny. Byla popsána nejčastěji využívaná metoda stanovení antibiotik v odpadních vodách – LC-MS/MS a shrnuty byly také nejúčinnější metody odstraňování antibiotik z odpadních vod – ozonizace a adsorpce na aktivním uhlí. Bez použití některé z těchto metod se z běžných čistíren odpadních vod dostávají dále do vodních recipientů. V práci byl také zhodnocen aktuální postoj České republiky a Evropské unie k problematice antibiotik. Zdůrazněny byly faktory nadměrného užívání a také navržená opatření Evropské komise, která mají do budoucna vést ke snížení míry rizika.

Abstract:

This thesis summarises available literature regarding drugs in wastewater with an emphasis on antibiotics. The original topic covered a very broad topic of all available drugs and narrower focus on antibiotics allowed for more in-depth review. It summarises the major sources of pollution, namely antibiotic usage in human medicine, animal farming and pharmaceutical industry. The focus of this thesis was predominantly on wastewater pollution in the Czech Republic and European Union. While the worldwide use of antibiotics keeps steadily rising, there has been a slight improvement of the situation in the European Union. Here, the antibiotic consumption ceased to grow and in some countries it even slightly decreased. Along with this development, lower incidence of antimicrobial resistence was observed. This review contains a summary of antibiotics which have been demonstrated to exhibit negative effects on the environment. The most pressing issue related to this is antimicrobial resistence which directly affects human health. It could have a far-reaching impact on human population unless effective measures are put into place. Antibiotics also negatively influence aquatic microorganisms by suppressing their growth and thus disrupting the balance of the ecosystem. Certain bacteria used in wastewater treatement plants have been shown to be sensitive towards antibiotics which can lead to decreased efficacy of pollutant removal. The influence of antimicrobials on fish, other aquatic vertebrates and crops have also been confirmed. Furthermore, this thesis includes a description of the most commonly used analytic technique for determination of antibiotic concentrations in wastewater – LC-MS/MS. The most efficient methods for antibiotic removal from wastewater, ozonation and activated carbon adsorption, are also described. Without the inclusion of these methods in the wastewater treatment plants, antibiotics are discharged into water recipients. Lastly, the thesis also evaluates the current stance of the Czech Republic and European Union on the issues related to antibiotics. In the forefront stands the issue of overuse, followed by a summary of measures proposed by the European Commision which aim to decrease the risk in the future.

Kľúčové slová

léčiva, čistírenský kal, mikropolutanty, antibiotika, odpadní vody

Keywords

sewage sludge, micropollutants, antibiotics, drugs, wastewater

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Pavel Švehla, Ph.D.
• Oponent: Pavel Míchal, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / odbor:
Landscape Conservation and Use of Natural Resources / Landscape Conservation and Use of Natural Resources