Hvorfor skal drikkevand overvåges for hiv-medicin

For år siden var der engang, hvor børn fra en landsby i Sydafrika stadig ønskede at svømme i floderne i nærheden. Men når de kom op af vandet, ville dem med følsom hud have det værste udslæt nogensinde, siger professor Philiswa Nomngongo fra University of Johannesburgs (UJ) campus i CBD. Nomngongo er DSI/NRF SARChI-formand:Nanotechnology for Water, i UJ Department of Chemical Sciences.

Hun voksede op i landsbyen Flagstaff i Wild Coast-regionen i Eastern Cape i Sydafrika. "I min landsby er der vandløb og floder. Det, der sker, er, at dem, der ikke har penge til at købe en tank til regnvandsopsamling, de er afhængige af åen eller floden," siger hun.

De mennesker, der har tanke, vil klare deres bad, opvask og vasketøj med det praktiske og relativt sikre regnvand. Så slipper de deres spildevand ud i floden i nærheden. "Nedstrøms er der en anden, der drikker vand fra den flod," tilføjer hun.

De fleste floder i Sydafrika er måske kun et par meter på tværs og omkring taljedybt det meste af året, indtil der kommer lynflod. Og det er ikke kun mennesker, der påvirker vandkvaliteten i sådan en landsby, det er også husdyr. "Når køerne går i vandet, og det ser snavset ud, venter landsbybeboerne på, at vandet bliver klart igen, men spørgsmålet er, om det er rent? Udfordringen er, at vi altid ser efter, om vandet er klart, i stedet for at se på kvaliteten af ​​det pågældende vand," siger hun.

Opstrøms fra byen

Folk, der bor i store byer, tror måske, at opstrøms forurening ikke påvirker dem. Vandbehandlingsanlæg beskytter dem trods alt og fjerner tungmetaller, bakterier, vira og mere fra deres postevand. Men postevandet i store byer kommer ofte fra floder opstrøms. Og der er en anden form for forurening, der glider lige igennem næsten alle vandbehandlingsanlæg - den medicin, andre mennesker bruger opstrøms. De filtreres ikke af deres spildevandsrensningsanlæg; medicinen ender i floderne og leverer drikkevand til byer og byer nedstrøms.

Pharma i vores egne vandhaner

"Det, jeg kan sige til et bymenneske, er, at ikke alt klart vand betyder rent. Som forskere kender vi udfordringerne med forurenende stoffer. Vandbehandlingsanlæg kan ikke fjerne lægemidler. Men vi slipper selv lægemidler ud i spildevandet på daglig basis," siger Nomngongo .

"I byerne får vi medicin, fordi vi har medicinske hjælpemidler (sygesikring). Nogle gange er vi ligeglade og siger:"Jeg er helbredt nu" og smider vores medicin ud. Den nemmeste måde at gøre det på er at skylle det ned i toilettet. Vi tror ikke, at dette kan komme tilbage til os gennem vores eget tryk."

Behandlingsanlæg gør kun så meget

"Teknologierne på spildevandsanlæg fjerner nogle forurenende stoffer, men ikke alt," siger Dr. Mpingana Akawa. Hun bor nær Orange River i Namibia. Dr. Akawa udførte det eksperimentelle arbejde for forskningen som en del af hendes ph.d. studier ved universitetet i Johannesburg.

"Lægemidler betragtes som nye organiske forurenende stoffer. Vi skal huske, at de fleste lægemidler ikke er reguleret. Derfor er der ingen grænser for, hvor meget der skal være i spildevandet fra et spildevandsrensningsanlæg, før det udledes i miljøet. Fordi de er ikke reguleret, overvåger folk ikke rigtig disse ting, før de frigiver det rensede spildevand. Jeg tror, ​​det er der, hele problemet er," tilføjer Akawa.

Står fast mellem behov og forurening

En af grundene til, at lægemidler i spildevand endnu ikke er reguleret, er, at en 'cocktail' af mange af disse dagligt frigives i floder. Nogle gange gør det det meget svært at lave regler om dette, siger Nomngongo. En grund til, at vandbehandlingsanlæg ikke er designet til at fjerne lægemidler, er fordi de er til stede i vand i meget lave koncentrationer, tilføjer hun.

Der er også spændingen mellem individuel medicinsk behandling og kollektiv vandforvaltning. "Mødre, der lever med hiv, er nødt til at bruge Nevirapin for at forhindre overførsel af virussen til deres babyer. Hvis du begyndte at regulere ARV'er, hvordan ville du så regulere Nevirapin i spildevand? Vi sidder fast mellem et behov og forurening."

Nevirapin bruges også som en del af kombinationsbehandling til personer, der er på antiretrovirale behandlinger. "Spildevandet fra vores hjem går til et spildevandsrensningsanlæg. Der renses det i flere trin. I sidste ende bliver det rensede vand udledt til den nærmeste flod. Derfor er de fleste af disse anlæg bygget tæt på en flod eller et vandløb Og hvis det vand ikke bliver renset godt, betyder det, at floden tæt på vil blive forurenet af nogle af renseanlæggets forurenende stoffer," tilføjer hun.

"Når man taler om ARV'er, vil de ikke kun være i byen. De vil være der i landdistrikterne, fordi mødre, der tager ARV'erne, også er der," siger Nomngongo.

Akawa siger:"Det er ikke kun med hiv-behandlingsmidler, men også ethvert andet lægemiddel, som folk tager, menneskekroppen bruger ikke al medicinen. Kun noget af det absorberes, og resten udskilles gennem urin eller afføring. Alt dette vil til sidst ende i overfladevand, såsom floder, som vi drikker."

Overvågning af floder og spildevand

Nomngongo og Akawas forskning muliggør regelmæssig overvågning af floder og spildevand fra spildevandsrensningsanlæg.

Den registrerer to meget anvendte antiretrovirale lægemidler, nevirapin (NVT) og zidovudin (AZT).

Metoden de udviklede er enkel, hurtig og omkostningseffektiv. Det kræver udstyr, man ville finde i de fleste kemilaboratorier.

Deres undersøgelse er offentliggjort i Environmental Nanotechnology, Monitoring and Management .

Prøveforberedelsesmetoden blev beskrevet i tidligere undersøgelser af andre forskere. Også tidligere undersøgelser har også overvåget antiretrovirale lægemidler i vand ved hjælp af andre metoder, siger Akawa.

I denne undersøgelse er vandprøver prækoncentreret før analyse. De sammensatte vandprøver blev taget fra floden, opstrøms og nedstrøms fra et spildevandsrensningsanlæg.

"ARV'erne er til stede i lave koncentrationer. Det betyder, at du skal øge prøvekoncentrationerne for at analysere med instrumentet.

Hvis du bare tager vand fra floden, og du går til HPLC (High-performance Liquid Chromatograph), vil du ikke kunne opdage noget. Instrumentet vil ikke være i stand til at opfange ARV'erne ved den meget lave koncentration," siger Akawa.

Resultater på en time

Metoden omfatter fremstilling af en miljøvenlig adsorbent, som tager cirka to dage. En af ingredienserne er aktivt kul fremstillet på UJ af affaldsdæk. Ingredienserne og den fremstillede adsorbent kan opbevares ved stuetemperatur.

Når først metoden er kalibreret, tager det omkring en time at analysere tre sammensatte vandprøver fra en glasflaske i tre eksemplarer, siger Akawa.

"Dataene fra denne undersøgelse kan bruges som reference, når regeringer og lovgivende organer opstiller retningslinjer for de maksimalt tilladte niveauer for ARV'erne nevirapin og zidovudin, konkluderer Akawa.