COVID-19-stoffer persisterer i spildevand, kan udgøre en risiko for vandorganismer

Visse lægemidler, der bruges til at behandle COVID-19-patienter - inklusive remdesivir, dexamethason og antibiotika mod associerede bakterielle infektioner - vedvarer gennem spildevandsbehandling og kan forekomme i vandveje ved niveauer, der er høje nok til at påvirke vandlevende organismer negativt, ifølge en ny undersøgelse ledet af forskere ved Penn Stat. Resultaterne fremhæver den brede nytte af spildevandsovervågning som et værktøj til at overvåge virkningerne af menneskers sundhed på vandkvaliteten og økosystemernes sundhed.

Ifølge Heather Preisendanz, lektor i landbrugs- og biologisk ingeniørvidenskab, Penn State, udskilles håndkøbs- og receptpligtige lægemidler, herunder antibiotika og smertestillende midler, af mennesker, og mange er kendt for at fortsætte gennem spildevandsrensningsanlæg og ind i nærliggende vandveje, hvor de kan påvirke vandlevende organismer negativt.

"Denne viden ansporede bekymringer om, at øget brug af lægemidler under pandemien også kunne føre til øgede koncentrationer af disse lægemidler i spildevandsrensningsanlæg og potentielt skade vandlevende liv," sagde Preisendanz.

Holdet – som omfattede videnskabsmænd fra det amerikanske landbrugsministerium – indsamlede ugentlige indgående (indgående) og spildevandsprøver (udgående) fra to spildevandsrensningsanlæg i det centrale Pennsylvania mellem maj 2020 og maj 2021. Et af stederne omfatter et hospital i sin tjeneste. område.

Forskerne analyserede influenten på begge spildevandsrensningsanlæg for virussen SARS-CoV-2, såvel som tilstrømningen og spildevandet for en række forskellige lægemidler, der kan være blevet brugt til at behandle COVID-19. Deres resultater offentliggjort i Journal of Environmental Quality .

"Folk, der oplever milde COVID-19-symptomer, men som ikke er alvorligt syge, så de har behov for hospitalsindlæggelse, er generelt blevet anbefalet at behandle deres symptomer med smertestillende midler såsom naproxen og acetaminophen," sagde Preisendanz. "I mellemtiden er antibiotika blevet ordineret til patienter, der har COVID-19-komplikationer, der fører til bakterielle infektioner, og nogle indlagte patienter er blevet behandlet med remdesivir og dexamethason."

I deres undersøgelse undersøgte forskerne to feberreducerende/smertestillende midler (acetaminophen og naproxen); fem antibiotika (ampicillin, doxycyclin, ofloxacin, sulfamethoxazol og trimethoprim); to COVID-19-terapeutiske midler (remdesivir og dexamethason, som bruges til at reducere alvorlig øvre luftvejsbetændelse hos patienter i respirator); og hydroxychloroquin, et malarialægemiddel, der i sidste ende blev vist i kliniske forsøg at være ineffektivt til behandling af COVID-19.

"Det er muligt, at påvisningen af ​​disse lægemidler kan stige med stigende påvisning af SARS-CoV-2," sagde Preisendanz. "Ved at analysere spildevand for SARS-CoV-2 og forskellige medikamenter kan der opnås værdifuld information om hele samfunds velfærd uden behov for at interviewe, undersøge eller teste personer."

Holdet fandt, at remdesivir-koncentrationer var korreleret med antallet af indlagte COVID-19-patienter, mens dexamethason-koncentrationer var forbundet med antallet af indlagte patienter i respiratorer. Specifikt havde indflydelsen til spildevandsrensningsanlægget, der servicerede hospitalet, koncentrationer af remdesivir og dexamethason på henholdsvis 28 % og 31 %, mens den gennemsnitlige fjernelseseffektivitet ved spildevandsrensningsanlægget for disse lægemidler var henholdsvis 39 % og 56 %. Hydroxychloroquin blev ikke påvist i nogen af ​​de indløbsprøver, der blev indsamlet på nogen af ​​behandlingsanlæggene.

"Alene viruskoncentrationerne kunne ikke fortælle os, om vi ville se disse medikamenter; snarere var det virkelig bundet tilbage til, hvem der var på hospitalet, og hvem der var i ventilatorer," sagde Preisendanz.

Selvom risikoen for vandlevende organismer fra remdesivir ikke kunne beregnes, da der endnu ikke er lavet forskning for at bestemme de koncentrationer, der kunne udgøre en risiko, blev dexamethason ifølge Preisendanz påvist i mængder, der kunne udgøre en lav akut risiko for fisk.

Blandt de testede antibiotika fandt holdet, at trimethoprim-koncentrationer kunne udgøre en lav-til-middel risiko for vandlevende organismer, mens sulfamethoxazol kunne udgøre en høj risiko, specifikt for alger, som er en fødekilde for mange organismer.

Derudover fandt holdet, at selvom acetaminophen og naproxen var til stede i koncentrationer meget højere end alle de andre lægemidler af interesse, blev der ikke observeret nogen sammenhæng mellem viruskoncentrationer og indflydende koncentrationer af begge lægemidler, hvilket tyder på, at de ikke er indikatorer for forekomsten af ​​COVID -19 i samfundet. Imidlertid var koncentrationer af naproxen påvist i spildevand på niveauer, der kunne udgøre en lav til medium risiko for vandlevende organismer.

"Mens de koncentrationer, vi beregnede, tog højde for de individuelle risici, som hvert lægemiddel kunne udgøre for vandlevende organismer, tager disse beregninger ikke højde for de potentielle risici, der kunne komme fra de synergistiske virkninger af disse lægemidler i en blanding, som kunne være meget højere," sagde Preisendanz. "Vigtigt er det, at vores undersøgelse fremhæver den mulighed, som spildevandsovervågning giver for at forstå virkningerne af menneskers sundhed på vandkvaliteten og den økologiske sundhed." + Udforsk yderligere

Nye niveauer af organisk forurening i høj grad påvirket af vandløb, årstider