Undersökning av 25 antibiotika vid två kinesiska avloppsverk visade att 14 resp 16 av dessa kunde detekteras i utflödena. Sammanlagt inkom 10 751 ng/L resp 25 265 ng/L av antibiotika till verken som avskiljde i varierande utsträckning.
Av: Jörgen Hanaeus
25 antibiotika: tio quinoloner, fyra makrolider, fyra tetracykliner och sju sulfonamider har följts i två kinesiska avloppsverk, ett dominerat av MBBR-process med våtmark och UV-bestrålning och ett med IBR-process, sedimentering och klorering. 14 resp 16 av dessa antibiotika återfanns i verkens inflöden.
Tetracykliner var det koncentrationsmässigt största antibiotikumet vid dessa verk. Avskiljningen varierade mellan 0,7 och 100 %; olika för olika antibiotika. Det skiljde även mellan verken. Korrelationen var stark mellan koncentrationerna av antibiotika och COD i vattnet.
Bakgrund
Antibiotikaanvändningen ökar stadigt och antibiotika och dess metaboliter återfinns i vattenmiljön och i mark, efter irrigation. En grov skattning har angett den årliga globala användningen till 100 000-200 000 ton. Användningen riktar sig mot sjukdomar, både för människor och djur.
Nuvarande avloppsanläggningar är inte designade för att avskilja antibiotika eller spårämnen. I Schweiz var t ex den genomsnittliga avskiljningen av tylosin 76 %. I Hongkong var erythromycinavskiljningen i två verk 43 %.
I Kina har studier kring antibiotikaanvändningen utförts i östra och norra delarna av landet, men färre i de södra delarna. Denna studie behandlar två avloppsverk vid Jiuzhou River i södra Kina.
Försök
De två avloppsverken behandlar i huvudsak kommunalt avloppsvatten. Verk 1 baseras på rörliga biofilmbärare, MBBR-reaktor, som följs av en våtmark och en UV-bestrålning. Medelflöde in är 500 m3/d. Verk 2 består av en bioreaktor (IBR): en luftad tank, som följs av en sedimenteringsbassäng (oklart om slamåterföring) och därefter en kloreringsbassäng. Medelflöde 1 300 m3/d.
De antibiotika som analyserades, in/ut och mellan varje reningssteg, delades i fyra grupper:
Quinoloner (QNs) 10 st : ciprofloxacin (CFX), danofloxacin (DNX), difloxacin (DFX), fleroxacin (FRX), marbofloxacin (MBX), norfloxacin (NFX), ofloxacin (OFX), oleandomycin (ODC), sarafloxacin (SFX) och sparfloxacin (SPX).
Makrolider (MLs) 4 st: erythromycin (ERC), josamycin (JSC), kitasamycin (KSC) och tylosin (TLS).
Tetracykliner (TCs) 4 st: klortetracyklin (CTC), doxycyklin (DCC), oxytetracyklin (OTC) och tetracyklin (TCC).
Sulfonamider (SNs) 7 st: sulfaklorpyridazin (SPZ), sulfadiazin (SDZ), sulfamethazin (SMZ), sulfathiazole (STZ), sulfamethoxazole (SXZ), sulfaquinoxaline (SQX) samt (SAZ)(?).
För riskbedömning av antibiotika i naturen användes begreppet RQ = Mätt koncentration/nolleffektkoncentration.
Om RQ < 0,1 ansågs låg ekologisk risk föreligga, 0,1 < RQ < 1,0 medium risk och RQ > 1,0 hög ekologisk risk.
Resultat
Resultatet för 25 antibiotika i de 4 + 4 provtagningspunkterna i verken presenterades i tabell.
Klart högre koncentrationer uppmättes in till verk 2: ca 25 000 ng/L jämfört med ca 11 000 ng/L för verk 1.
De högsta halterna som uppmättes gällde tetracykliner, in till båda verken: OTC 4 000-11 000 ng/L och TCC 3 000-7 000 ng/L.
14 antibiotika av 25 kunde detekteras in till verk 1 och 16 till verk 2. Under detektionsgränsen fanns främst sulfonamider och en del quinoloner.
Sammanlagd antibiotikalast var 10 751 ng/L till verk 1. Utgående: 477 ng/L. Till verk 2 kom 25 265 ng/L och ut gick 604 ng/L.
I grova drag kan sägas att MBBR-reaktorn i verk 1 halverade antibiotikamängden in, likaså våtmarken, medan UV-bestrålningen avskiljde 80 % av återstoden. I verk 2 halverade luftningsbassängen halterna, sedimenteringsbassängen avskiljde 2/3 av återstoden och kloreringen 85 % av resterande.
De antibiotika som förändrades minst genom verken var ERC samt DNX, CFX och SFX, sistnämnda tre dock med låga halter.
Vid jämförelse av antibiotikahalter med traditionella vattenanalyser befanns COD-värdena i avloppsvattnet ha stark korrelation till antibiotikan.
Den ekologiska riskbedömningen för floden Jiuzhou angav att risken var påtaglig för alger och invertebrater avseende antibiotikumet ERC (erythromycin) med ett RQ-värde av ca 10.
Slutsatser
Antibiotikaanvändningen varierar i världen men den aktuella studien visade på tetracykliner som den mängdmässigt största komponenten. Avskiljningen av antibiotika i avloppsverk varierar med processerna, men likheter finns. Här var erythromycin det antibiotikum som var svårast att avskilja i verken och det utgjorde också den största ekologiska risken för mottagande Jiuzhou Rivers bestånd av alger och invertebrater.
Källa: Wang, X. 1), Huang, N. 2), Wang, J.2), Lu, C.1) Li, G. 1), Li,F.2), Hu, Z.2), Bi, X.2), Wu,L.1) & Tian, Y 2) Occurence and removal of 25 antibiotics during sewage treatment processes. Water Science & Technology Vol 85, No 6, pp 1800-1812.
School of Resources, Environment and Materials, Guangxi University, Nanning 530004, Kina
Guangxi Zuang Autonomous Region Ecological and Environmental Monitoring Centre, Nanning 530028, Kina.
Kontakt: wuls312 [a] 163.com
