Traditionele toxiciteitstesten onderschatten het risico dat vervuiling door farmaceutische producten en producten voor persoonlijke verzorging vormt voor zoetwaterecosystemen. Criteria die verantwoordelijk zijn voor ecologische ontwrichting - niet alleen de dood van organismen - zijn nodig om oppervlaktewateren te beschermen, die onder druk staan ​​van een groeiende bevolking en een toenemend gebruik van synthetische chemicaliën. Dus meldt een nieuwe studie die deze week is gepubliceerd in Elementa .

Afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn niet ontworpen om de chemicaliën te verwijderen die worden aangetroffen in farmaceutische producten en producten voor persoonlijke verzorging (PPCP's). In plaats daarvan, deze chemicaliën komen terecht in waterwegen waar hun effecten op aquatische ecosystemen grotendeels onbekend zijn.

Emma Rosi, een aquatische ecoloog aan het Cary Institute of Ecosystem Studies en co-auteur van de studie legt uit, "Zo'n 15 jaar geleden een baanbrekende studie vond farmaceutische producten en producten voor persoonlijke verzorging in 80% van de bemonsterde stromen in de VS. Aanvullend onderzoek bevestigde wereldwijd vergelijkbare patronen. De meeste van deze verbindingen zijn onderbelicht, ongereguleerde, en/of als 'laag risico' beschouwd. Toch is er een groeiend aantal kennis dat PPCP's aquatische ecosystemen verstoren, zelfs bij lage concentraties."

Bijvoorbeeld, bij blootstelling aan antidepressiva, vissen vertonen veranderd voedingsgedrag en kunnen agressiever worden. Er is gevonden dat SSRI's kikkervisjes vatbaarder maken voor predatie. Antidepressiva en amfetaminen kunnen de timing van het verschijnen van waterinsecten veranderen.

Erin Richmond, een promovendus in het Water Studies Centre van Monash University en hoofdauteur van de studienotities, "Het komt erop neer dat zelfs bij lage doses, PPCP's kunnen de ecologie van een systeem verstoren, leiden tot bredere gevolgen voor het milieu. Veel van deze verbindingen zijn pseudo-persistent - omdat we ze constant aan onze rivieren en beken toevoegen - maar er zijn weinig studies over hoe ze de aquatische ecosystemen beïnvloeden."

Om de toxiciteit te beoordelen, chemische verbindingen worden geëvalueerd met een 'LC50'-test. Organismen van één soort worden blootgesteld aan steeds hogere concentraties van een stof totdat 50% van de experimentele 'populatie' sterft. Deze concentratie wordt gebruikt om milieuvriendelijke grenswaarden vast te stellen. "Letaliteit bij één organisme is geen verklaring voor de diversiteit van soorten in de natuur, bioaccumulatie, of niet-dodelijke maar ontwrichtende effecten die ecosystemen aantasten, " legt co-auteur A.J. Reisinger van de Universiteit van Florida uit, Gainesville.

Traditionele toxicologische tests houden geen rekening met de effecten van vermenging van verbindingen. De realiteit is dat PPCP's zelden afzonderlijk in het milieu voorkomen. Denk aan de lange ingrediëntenlijst op producten zoals tandpasta, deodorant, shampoo, ibuprofen, of antihistaminica. Deze synthetische chemische cocktail mondt uit in waterwegen, waar de verbindingen vrij kunnen interageren op manieren die nooit in een laboratorium zijn getest.

Rosi legt uit, "Als u naar uw arts ging en zei dat u 30 verschillende medicijnen slikte, uw arts zal u waarschijnlijk zeggen dat u moet stoppen. En toch, dit is wat er gebeurt in de omgeving. De insecten, vis, planten, en algen - ze worden allemaal blootgesteld aan dit mengsel van medicijnen en we kennen de gevolgen niet. We moeten nadenken over hoe geneesmiddelen ecosystemen verstoren, niet alleen of ze dingen doden."

Het concept van ecologisch ontwrichtende verbindingen weerspiegelt dat van hormoonontregelaars. Neem bijvoorbeeld bisfenol A (BPA), een chemische stof die in plastic producten wordt aangetroffen en die als hormoon in het menselijk lichaam kan werken. Als iemand BPA heeft gebruikt, er zou een grote hoeveelheid van de verbinding voor nodig zijn om dodelijk te zijn. Echter, zelfs in lage concentraties, het kan de functie van het endocriene systeem verstoren en nadelige gezondheidseffecten veroorzaken.

John Kelly, een co-auteur van de Loyola University Chicago, verklaart, "Net als hormoonontregelaars, die invloed hebben op het menselijk lichaam in lage, niet-dodelijke concentraties, we stellen dat lage maar aanhoudende concentraties van ecologische verstoorders significante, maar niet meteen dodelijk, effecten in de omgeving."

De auteurs van het artikel schetsen de noodzaak van testen die rekening houden met het potentieel van PPCP's om ecologische processen in meerdere componenten van aquatische ecosystemen te verstoren.

Een manier om dit te doen is door lage concentraties geneesmiddelen toe te voegen aan kunstmatige stroomgemeenschappen, waaronder algen, bacteriën, en insecten - een aanpak die Rosi en medewerkers al toepassen. Rosi legt uit, "We controleren het systeem op eventuele wijzigingen. We kijken niet of alle bugs dood gaan, maar komen ze ook eerder naar voren? Ziet de bacteriële gemeenschap er significant anders uit? Verandert de snelheid van fotosynthese? Die dingen zijn tekenen van ecologische ontwrichting."

Hoewel deze tests essentieel zijn om de ecologische effecten van PPCP's beter te begrijpen, met zoveel verschillende chemicaliën die in het milieu terechtkomen, het zou onmogelijk zijn om ze allemaal te testen en te reguleren. In plaats daarvan, Rosi zegt, "We moeten ons concentreren op de bron. Chemicaliën die we in ons dagelijks leven gebruiken, komen in de afvalstroom terecht, die niet voldoende wordt behandeld. Er is dringend behoefte aan ondersteuning van onze afvalwaterinfrastructuur en zuiveringsinstallaties. Ook het terugdringen van het gebruik van producten die deze verbindingen bevatten, is belangrijk."

Richmond besluit:"We willen dat wetenschappers en financieringsinstanties onderzoek doen naar de effecten van PPCP's in aquatische milieus en de mate waarin deze stoffen ecologische processen verstoren. we hopen dat een groter wetenschappelijk begrip van dit probleem zal leiden tot een groter publiek bewustzijn van de noodzaak om deze verbindingen uit onze ecosystemen te houden."