IA Washington Karin Louzada, meer informatie:
[email protected] of www.rvo.nl/ia‐netwerk
Waterverontreiniging in de VS De recente verontreiniging van een rivier (en het omliggende woongebied van 300.000 mensen) in West Virginia door chemicaliën die gebruikt worden in de steenkoolwinning zet de groeiende problematiek van waterverontreiniging in de VS in de schijnwerpers. Niet alleen industriële lozingen, ook agrarische afvloei en de toename van farmaceutische middelen (medicijnen en cosmetica) in het afvalwater zorgen voor gezondheidsrisico’s. In veel landen waaronder Nederland is dit een probleem. Conventionele waterzuiveringsmethoden kunnen bijvoorbeeld farmaceutische middelen niet verwijderen. Er is zelfs (nog) geen regelgeving die het monitoren van verontreinigingen en de verwijdering ervan verplicht stelt. Veelbelovende oplossingen voor het probleem staan nog aan het begin van de testfase, maar er wordt aan gewerkt. Introductie De lozing van 4‐methyl cyclohexaan methanol (MCHM, dat gebruikt wordt in de kolenindustrie) in de Elk River, West Virginia, in januari 2014 onderstreept het gevaar van waterverontreiniging in de Verenigde Staten. De chemicaliën kwamen terecht in het grondwater, bron voor de watervoorziening van honderdduizenden inwoners in de omliggende gemeenschappen van het rurale gebied.
De Elk River na de lozing in januari 2014. [Bron: http://www.courier‐ journal.com/article/20140114/NEWS01/301140043/River‐intakes‐stay‐open]
Veel van de steenkool in West Virginia wordt met de zogenaamde ‘mountaintop‐removal mining’ methode gewonnen. Het mijnbouwbedrijf blaast de top van de berg op om de steenkool te bereiken. Het overgebleven materiaal wordt in een nabijgelegen vallei gedumpt. In gebieden waar deze mijnbouw veel plaatsvindt wordt al jaren een toename van gezondheidsproblemen waargenomen. Die groei wordt toegeschreven aan deze praktijken.
1
Dergelijke chemische verontreiningen zijn vaker voorgekomen in de VS. Tot voor kort injecteerden mijnbouwbedrijven hun chemisch afval direct in de grond of in verlaten mijnen, waar het makkelijk het grondwater kon bereiken. West Virginia is na Mississippi de staat met het laagste inkomen per capita in de VS en is afhankelijk van de steenkool en chemische industrie. De oorzaak en verantwoordelijkheid van de recente lozing wordt nog onderzocht maar de vervuiling zet een groeiend probleem in de schijnwerpers. Bewoners in deze rurale gebieden beklagen zich al jaren over de kwaliteit van hun beekjes en het kraanwater (kleur, geur en smaak). Velen hebben hun lokale grondwaterbronnen moeten verruilen voor een aansluiting op het stedelijke watersysteem. Dit systeem is tijdens deze laatste verontreiniging ook zodanig vervuild geraakt dat 300.000 mensen gezegd is dat ze enkele weken lang geen kraanwater mochten gebruiken voor wassen, koken of drinken. Een groeiend probleem Het drinkwater in de VS is mogelijk verontreinigd met een grote reeks van ‘pharmaceutical and personal care products’ (of PPCP’s), door de overheid gedefinieerd als alle producten gebruikt door individuen voor de persoonlijke gezondheid of om cosmetische redenen, of gebruikt door landbouwbedrijven voor het vergroten van de groei of gezondheid van het vee en pluimvee. Veelvoorkomende voorbeelden zijn: residuën van anitconceptiemiddelen en andere hormonen, antidepressiva, pijnstillers, antibiotica voor mensen, vee en pluimvee, bloeddrukmedicijnen, hartmedicijnen, shampoos, et cetera. Een onderzoek van het U.S. Geological Survey vond in 1999 en 2000 significante hoeveelheden van één of meerdere medicijnen in 80 procent van de watermonsters uit 139 beken in 30 staten.
Farmaceutische middelen komen in het water terecht via urine of omdat ze opzettelijk door het toilet worden gespoeld. [Bron: Wikipedia]
Daarnaast onderzochten wetenschappers aan Oregon State University, de University of Washington en McGill University in lokale waterbronnen naar bewijs van illegaal drugsgebruik. Op 4 maart 2008 verzamelden zij watermonsters in 96 stedelijke gebieden (die samen 65% van de bevolking van Oregon bevatten) om te testen op de aanwezigheid van methamphetamine, cocaïne en ecstasy. Verbazingwekkend werd in elke stad methamphetamine gevonden. Momenteel wordt dergelijk 2
onderzoek niet voor anticriminele doeleinden gebruikt, maar de onderzoekers gaven aan dat dergelijke metingen ook gebruikt kunnen worden om drugsgebruik in indivuele huizen op te sporen.
Ander verbindingen die in het water kunnen worden aangetroffen zijn cafeïne, anti‐epilepsie medicijnen, cholesterolverlagers, en geurstoffen. Wanneer deze (genees)middelen worden uitgeplast door mensen en dieren (of met opzet worden geloosd of door het toilet gespoeld, bijvoorbeeld omdat ze over datum zijn) komen ze in het afvalwater en de riolering terecht, waarna ze niet meer worden verwijderd. Er zijn momenteel geen federale of lokale standaarden of monitoringseisen voor PPCP’s in het water. Er is vooralsnog onvoldoende onderzoek gedaan naar de levensduur van deze geneesmiddelen in het water of hun effecten over langere perioden op mensen, dieren en het ecosystem. Er zijn echter wel aanwijzingen dat er gevolgen zijn in dieren zoals het aannemen van vrouwelijke kenmerken door mannelijke vissen vanwege anticonceptiva in het water, gedragsveranderingen bij vissen en voortplantingsproblemen bij vissen en mosselen vanwege antidepressiva. Op mensen zouden er gevolgen kunnen zijn voor de voorplanting, hormoon‐ontregelingen, antibiotica‐resistentie en onvoorziene synergistische effecten.
Anticonceptiva. [Bron: Wikipedia]
Het gebruik van medicijnen neemt toe door de toename van het aantal nieuwe medicijnen en doordat steeds meer mensen de beschikking krijgen over geneesmiddelen. Conventionele afvalwaterbehandeling verwijdert gelukkig wel enkele medicijnresten, zoals ibuprofen en naproxen (beide pijnstillers), maar doet dat niet voor andere zoals carbamazepine (een anti‐epilepticum) en diclofenac (een pijnstiller). Echter, wanneer deze middelen toevallig wel worden verwijderd en in de overgebleven slurrie terechtkomen, kunnen ze uiteindelijk via kunstmest weer in het ecosysteem vrijkomen. Wanneer bleekmiddel wordt gebruikt om bacteriën en andere pathogenen te verwijderen, wat in de VS het geval is, worden acetaminophen (paracetamol), codeïne (in hoestdrank) en sulfathiazole (een antibioticum) afgebroken of verwijderd. De Amerikaanse Environmental Protection Agency heeft tien farmaceutische middelen (één antibioticum en negen hormonen) aan de lijst van potentiële schadelijke stoffen toegevoegd, waar meer onderzoek naar moet worden gedaan. Het Europese parlement heeft twaalf nieuwe middelen aan haar lijst toegevoegd, waaronder twee hormonen (17 alpha‐ethinylestradiol (EE2) and 17 beta‐ estradiol (E2), synthetische oestrogeen in anticonceptiva) en de diclofenac.
3
Endocriene ontregelaars
Onderzoekers van Carnegie Mellon University hebben een set van moleculen ontwikkeld die endocriene ontregelaars kunnen afbreken. Voorbeelden van endocriene ontregelaars zijn synthetische en natuurlijke hormonen zoals ethinylestradiol in anticonceptiepillen. Nieuw onderzoek bewijst dat deze stoffen gemakkelijk afgebroken kunnen worden. De actieve stoffen zelf hebben niet dezelfde schadelijke werking op vissen. Dit is bewezen op zebravis embryo’s in ontwikkeling. De moleculen worden TAML® activators genoemd en zijn ontwikkeld door Dr. Terry Collins.
Een zebravisje embryo is doorzichtig. [Bron: http://www.fishforpharma.com/why‐zebrafish‐17]
Dierproeven met endocriene ontregelaars tonen aan dat deze stoffen betrokken kunnen zijn bij een aantal moderne (gezondheids)problematiek epidemiën zoals enkele vormen van kanker, leerproblemen, obesitas en immuniteits‐ en voortplantingsproblemen. Het onderzoek toont aan dat de TAML’s, in combinatie met waterstofperoxide, gemakkelijk en effectief steroïde hormonen, waaronder ethinylestradiol, uit water in één behandeling kunnen verwijderen. De onderzoekers stelden de zebravisembryo’s bloot aan zeven verschillende TAML‐activators. Het buitenste membraan van de visjes, de chorion, was verwijderd om hun gevoeligheid voor chemicaliën te vergroten. De resultaten waren positief: bij de streefdoses was er schade tijdens de ontwikkeling van de embryo’s. Bij verhoogde doses en bij enkele structuren van de TAML‐activators was dat echter wel het geval. De onderzoekers hebben uiteindelijk enkele kandidaatmoleculen overgehouden voor verdere studie en ontwikkeling. De testen met de zebravisjes vormen het vierde onderdeel van een (Five‐) ‘Tiered Protocol for Endocrine Disruption’ (TiPED) systeem dat door 24 onderzoekers, waaronder Collins, is ontwikkeld om te bepalen of een chemische stof endocriene ontregelingsactiviteit vertoont. Alle onderzoeken tonen aan dat de TAML‐moleculen nog steeds goede potentiële kandidaten zijn voor waterbehandeling. Conlusies Verontreiniging door PPCP’s in het water is een steeds groter wordend probleem. Er is nog geen wetgeving in de VS (of Europa) voor het standaard monitoren van het voorkomen van de langetermijneffecten van deze stoffen op mensen en het ecosysteem. Er is meer onderzoek nodig. Wel zijn al enkele stoffen, waaronder endocriene ontregelaars, op de ‘Watch Lists’ van de VS en de 4
EU gezet. Deze stoffen zouden verantwoordelijk zijn voor het vrouwelijk worden van mannelijke vissen in stromen en rivieren en voor voortplantingsproblemen. Ook andere medicaties en cosmetische stoffen kunnen voor grote gezondheidsproblemen zorgen. Onderzoek aan de Carnegie Mellon University geeft hoop dat er in de toekomst mogelijkheden zijn om deze stoffen onschadelijk te maken, maar er is nog een lange weg te gaan. [streamer] Onderzoekers van Carnegie Mellon University hebben een set van moleculen ontwikkeld die endocriene ontregelaars kunnen afbreken Bronnen:
“West Virginia Chemical Spill Exposes a New Risk to Water From Coal”, Wunderground.com, januari 2014: http://www.wunderground.com/news/west‐virginia‐chemical‐spill‐exposes‐ new‐risk‐water‐coal‐20140118 “Coal mining’s long legacy of water pollution in West Virginia”, Aljazeera America, januari 2014: http://america.aljazeera.com/articles/2014/1/13/coal‐pollution‐ miningwestvirginiamassey.html “The true costs of mining coal in West Virginia keep rising”, MSNBS, februari 2014: http://www.msnbc.com/melissa‐harris‐perry/true‐costs‐west‐virginia‐coal‐keep‐rising “Drugs in the water”, Harvard health Letter, juni 2011: http://www.health.harvard.edu/newsletters/Harvard_Health_Letter/2011/June/drugs‐in‐ the‐water “New chemicals, drugs added to EU water pollution watch list”, EurActiv.com, juli 2013: http://www.euractiv.com/health/new‐chemicals‐pharmaceuticals‐ad‐news‐529073 “Fighting Drugs In Drinking Water”, Clean Water Action, 2008: http://www.cleanwateraction.org/programinitiative/fighting‐drugs‐drinking‐water “External Medicine: Discarded Drugs May Contaminate 40 Million Americans' Drinking Water”, Scientific American, september 2011: http://www.scientificamerican.com/article/pharmaceuticals‐in‐the‐water/ “Mapping Drug Use by Testing Sewer Water”, Schneier on Security, juli 2009: https://www.schneier.com/blog/archives/2009/07/mapping_drug_us.html Environmental Protection Agency, PPCP: http://www.epa.gov/ppcp/ “Drugs Are in the Water. Does It Matter?”, NY Times, april 2007: http://www.nytimes.com/2007/04/03/science/earth/03water.html?pagewanted=all Tiered Protocol for Endocrine Disruption: http://www.tipedinfo.com/ TAML® Activators: http://www.chem.cmu.edu/groups/Collins/about/about.html Dr. Terry Collins, Carnegie Mellon University: http://www.chem.cmu.edu/groups/Collins/about/members/collins.html
5
