16. Fachtagung Emmelshausen, 13. Oktober 2015 Pharmazeutikarückstände im Abwasser Verringerung bzw. Vermeidung der Emissionen in Oberflächengewässer

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1 16. Fachtagung Emmelshausen, 13. Oktober 2015 Pharmazeutikarückstände im Abwasser Verringerung bzw. Vermeidung der Emissionen in Oberflächengewässer Dr.-Ing. Kai Klepiszewski Luxembourg Institute of Science and Technology 1

2 Einführung Stoffströme von Pharmazeutika Quellen pharmazeutischer Rückstände in Abwasser Gesetzliche Rahmenbedingungen auf EU Ebene Emissionsvermeidung und -reduzierung Ergebnisse des PILLS-Projekts Alternative Maßnahmen Pilotstudie für eine Maßnahme an der Quelle Zusammenfassung und Ausblick

3 Einführung Stoffströme von Pharmazeutika

4 Quellen pharmazeutischer Rückstände in Abwasser Zugelassene Substanzen (KNAPPE, 2008) - Weltweit: Substanzen - Europa: Substanzen Verbrauch an Pharmazeutika (KNAPPE, 2008) - Weltweit: t/a - Anteil USA: 55% (ca. 170g/[E a]) OTC! - Anteil Europa: 25% (D: 100g/[E a]) Quellen: Einführung - Ausgeschiedene/abgewaschene Substanzen - Unkorrekt entsorgte Medikamente (nopills (2015): 7%; ISOE (2014): 47% ) - Punktquellen / diffuse Quellen Vorkommen in der Umwelt Ausgangssubstanzen, Abbauprodukte, Metabolite

5 Einführung Vorkommen in kommunalem Abwasser Makroschadstoffe (SIVEC, L) Parameter/Substanz KA-Zulauf Eliminationsrate CSB mg/l > 95% N tot mg/l > 85% Mikroschadstoffe / Pharmazeutika (SIVEC, L / MBR PILLS) Parameter/Substanz KA-Zulauf Eliminationsrate Diclofenac 10-3 mg/l 39% / -5% 44% Naproxen 10-3 mg/l 91% / 34% 97% Konzentration von Diclofenac in Abwasser 1 Zuckerwürfel in olympischem Pool C = 3g/ l = 0, g/l = 1, mg/l = 1,2 µg/l Vergleich CSB C = mg/l kg = Zuckerwürfel

6 Einführung Gesetzliche Rahmenbedingungen auf europäischer Ebene EU Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EC) Verursacher- & Kostendeckungsprinzip Liste prioritärer und prioritärer gefährlicher Stoffe inklusive Mikroschadstoffe (keine Pharmazeutika!) - Prioritäre Stoffe: Verschmutzung schrittweise reduzieren - Prioritär gefährliche Stoffe: Einleitungen, Emissionen und Verluste beenden oder schrittweise einzustellen

7 Einführung EU-Richtlinie 2013/39/EU - Umweltqualitätssnormen prioritäre Stoffe für Gewässer - Pharmaka auf Beobachtungsliste: 17α-Ethinylestradiol, 17β-Estradiol, Diclofenac - EU-Kommission entwickelt strategischen Ansatz gegen die Verschmutzung von Gewässern durch pharmazeutische Stoffe bis September 2015 Maßnahmen zur Verringerung der Einleitungen, Emissionen etc. In aquatische Umwelt bis September 2017 EU-Durchführungsbeschluss 2015/495 Weitere Stoffe auf Beobachtungsliste z.b. Makrolid-Antibiotika: Erythromycin, Clarithromycin, Azithromycin

8 Einführung

9 Emissionsvermeidung / -reduzierung Aktivitäten im Projekt PILLS

10 Emissionsvermeidung / -reduzierung Ergebnisse des PILLS-Projekts Informationsdefizit Öffentlichkeit Pharmazeutikarückstände können durch weitergehende Behandlung effizient entfernt werden Erhöhter Resourcen- / Energieverbrauch Besonders für stabile Substanzen (z.b. Iodierte Röntgenkontrastmittel) Konsequenzen für nopills-projekt Untersuchung verbesserter technischer Verfahren Alternative Maßnahmen im Verlauf des Lebenszyklusses pharmazeutischer Substanzen - Info-Kampagnen (Bevölkerung, Ärzte, Apotheker) - Maßnahmen an der Quelle des Eintrags in Enwässerungssysteme

11 Emissionsvermeidung / -reduzierung Aktivitäten im Projekt nopills

12 Emissionsvermeidung/-reduzierung Alternative Maßnahmen Info-Kampagne: Fallbeispiel Dülmen Zielgruppen 100 Haus- und Klinikärzte 11 Apotheken 3 Krankenhäuser Pflegeheime Ziele Sensibilisierung Änderung Verschreibungsund Dosierverhalten Haushalte Einwohner Sensibilisierung Änderung Verbrauchs-, Anwendungs- und Entsorgungsverhalten Schüler Sensibilisierung Indirekte Sensibilisierung des Umfelds außerhalb der Schule Nach Nafo (2015)

13 Emissionsvermeidung/-reduzierung Optionen zur Verminderung der Einträge von Mikroschadstoffen an der Quelle Dr.-Ing. Issa Nafo und Dipl.-Ing. Ekkehard Pfeiffer, Emschergenossenschaft/Lippeverband Weitere Informationen zur Tagung unter:

14 Emissionsvermeidung / -reduzierung Pilotstudie für eine Maßnahme an Quelle (Luxemburg) Hintergrund: Aufwendige Elimination iodierte Röntgenkontrastmittel (RKM) Hoher Verbrauch an RKM in zentralen Gesundheitseinrichtungen Eigenschaften von RKM Polare und persistente Substanzen fast ausschließlich ausgeschieden - als Ausgangssubstanz - über Niere / Urin (90% - 99%) - innerhalb von 24h nach Einnahme Mögliche Maßnahme: Separate Sammlung und Entsorgung von Patientenurin

15 Emissionsvermeidung/-reduzierung Offene Fragen Wirksamkeit Emissionsreduzierung von RKM durch separate Sammlung/Entsorgung Patientenurin? Dürchführung Separationskampagne in Krankenhaus Vergleich erwartete und beobachtete Frachten (Krankenhaus/Einzugsgebiet) Wird Krankenhauspersonal Kampagne unterstützen? Einbeziehung Personal Radiologie (Information, Erfassung Patientendaten) Workshop mit Personal Radiologie (Vorstellung/Diskussion Resultate) Wie motiviert sind Patienten freiwillig teilzunehmen? Erfassung Informationen zu Patienten bei Materialausgabe Patientenbefragung nach Nutzung Urinbeutel

16 Emissionsvermeidung/-reduzierung Partner der Separationskampagne Partner 1: Centre Hospitalier Emile Mayrisch (CHEM) Esch-sur-Alzette, Luxemburg ca. 400 Betten Scannerabteilung der Radiologie Mitarbeiter: 40 Scanner: 1 (Siemens dual Energy) Patienten pro Tag: 25 Muttersprache Personal: F, L (D) Muttersprache Patienten: D, F, P, L 80% ambulante Patienten Betrachtetes RKM: Iobitridol Excretion über Urin: 50% (2h), 99% (18h) - Verwendung nur in Scannerabteilung

17 Emissionsvermeidung/-reduzierung Partner 2: SIVEC Betreiber Kläranlage Schifflingen Einwohner Kapazität: EW Belebtschlammverfahren Tageszufluss: m³ m³ France Luxembourg WWTP

18 Emissionsvermeidung/-reduzierung Durchführung Messkampagne (6 Wochen) - Messung Volumen-/Stoffströme an Krankenhaus, Zu-/Ablauf Kläranlage - Fragebogen Krankenhauspersonal (Dosis, stat./amb., Wohnort) Urinseparationkampagne (2 Wochen) - Info Personal an Patienten - Info LIST-Mitarbeiter an Patienten 2 Wochen 2 Wochen 2 Wochen 2 Wochen - Material für teilnehmende ambulante Patienten: Tasche mit Informationen, Urinbeuteln, Fragebogen, frankierter Rückumschlag

19 Emissionsvermeidung/-reduzierung Auswertung Patientendaten Iobitrodolinjektionen: davon ambulant : Teilnahme?: 261 Patienten (16 kg / 45kg) 208 Patienten (80% aller Patienten) 122 Patienten Teilnahme : 95 Patienten (45% amb.patienten) Anteil teilnehmender Patienten Anteil Teilnehmer an allen Patienten

20 Emissionsvermeidung/-reduzierung Ergebnisse der Patientenbefragung Rücklauf Fragebögen: 41 Patienten (43%) 78% verwenden mind. 4 Urinbeutel 93% finden Nutzung Urinbeutel einfach weitere Kommentare

21 Emissionsvermeidung/-reduzierung Ergebnisse der Frachtbilanzierungen (Referenzkampagnen) Gemessene Fracht Krankenhausabwasser > erwartete Fracht Beitrag ambulanter Patienten zu Krankenhausfracht ca. 50% nutzen Krankhaustoilette in ersten 2h nach Injektion Gemessene Fracht im KA-Zulauf > erwartete Fracht Beitrag ambulanter Patienten, die nicht im EZG leben etwa 12% scheiden Iobitridol im Einzugsgebiet aus

22 Emissionsvermeidung/-reduzierung Ergebnisse der Frachtbilanzierungen (Separationskampagne) Kläranlagenzulauf Etwa 63% der Teilnehmer haben Beutel benutzt

23 Emissionsvermeidung/-reduzierung Frachtreduktion verschiedener Separationsszenarien

24 Zusammenfassung RKM höchste Frachten in (Krankenhaus)Abwasser Verbrauchte Frachten und Substanzen lokal/regional/temporär unterschiedlich Separate Sammlung und Entsorgung von Patientenurin führt zu messbarer Emissionsreduktion Separation unter schweren Randbedingungen möglich Bereitschaft von Patienten zur Teilnahme hoch Aktive Einbeziehung medizinisches Personal wichtig für Effizienz der Kampagne Informationsbedarf Krankenhauspersonal sehr hoch

25 Ausblick Flächendeckende Urinseparation könnte Emissionen in Gewässer signifikant reduzieren Prozeduren für Urinseparation können in Patientengespräch integriert werden ( 10 min pro Patient) Transfer Resultate auf weitere Substanzen in Krankenhausanwendung (Metabolite!) Getrennte Erfassung bietet Möglichkeit der Stoffrückgewinnung

26 Scan Urinbeuteln mit und ohne Kontrastmittel Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Weitere Informationen unter: no-pills.eu Bayer HealthCare / Luxembourg Institute of Science and Technology