Puhdistamolietteiden sisältämien haitta-aineiden aiheuttamat riskit lannoitekäytössä

Yhdyskuntien jätevesien puhdistuksen yhteydessä syntyy vuosittain noin miljoona tonnia puhdistamolietettä. Puhdistamolietteestä valmistetaan käsittelemällä stabiilia lannoitevalmistetta, jonka tulee täyttää lainsäädännössä asetetut laatukriteerit. Puhdistamoliete sisältää ravinteita ja orgaanista ainesta, joita hyödynnetään maataloudessa ja viherrakentamisessa. Lannoitekäyttö on kuitenkin ollut vastatuulessa monien viljanostajien kiellettyä puhdistamolietteen käytön sopimusviljelijöidensä pelloilla. Jätevesien mukana puhdistamoille päätyy haitallisia yhdisteitä ja taudinaiheuttajia, joista osa voi siirtyä kiinteään aineeseen eli puhdistamolietteeseen. Aiempien tutkimusten perusteella tiedetään, että puhdistamolietepohjaisten lannoitteiden tai maanparannusaineiden mukana peltoihin ja viheralueille päätyy erilaisia yhdisteitä ja eliöitä, jotka voivat liian suurissa pitoisuuksissa aiheuttaa haittaa tai vaaraa ympäristölle tai ihmisille. Epävarmuutta on ollut siitä, miten nämä aineet ja eliöt vaikuttavat erityisesti ravinnontuotannon turvallisuuteen. Tähän raporttiin on koottu tietoa lietteiden haitta-aineista sekä taudinaiheuttajamikrobeista ja niiden aiheuttamista riskeistä ihmisten ja ympäristön terveydelle. Tarkasteltuja haitta-aineita olivat haitalliset metallit, orgaaniset haitta-aineet ja mikromuovit. Taudinaiheuttajamikrobeista tarkasteltiin suolistosta peräisin olevien bakteerien, virusten ja alkueläinten lisäksi ihmisille infektioita aiheuttavia ympäristöbakteereita. Haitallisena vaikutuksena tarkasteltiin lisäksi mikrobien välittämää antibioottiresistenssiä. Tavoitteena oli tunnistaa ne aineet, aineryhmät, taudinaiheuttajat tai muut mikrobit, jonka suhteen voisimme Suomessa sanoa riskitason olevan alhainen. Toisaalta pyrkimyksenä oli myös tunnistaa ne aineet, aineryhmät, taudinaiheuttajat tai muut mikrobit, joiden suhteen riskitasot ovat koholla tai tutkimustuloksia riskien tarkempaan arviointiin tarvitaan lisää. Haitallisten metallien, orgaanisten haitta-aineiden tai suolistobakteereiden osalta arvioitiin, että Suomen olosuhteissa riskit ihmiselle juomaveden tai ravinnon kautta ovat vähäiset, kun puhdistamolietteiden käsittely on ollut asianmukaista. Ilmateitse tartuttavien ja erilaisissa lietemateriaaleissa esiintyvien legionellabakteerien tilanteesta esimerkiksi kuluttajille myytävissä multamateriaaleissa tulisi Suomessa saada tarkempaa tietoa. Taudinaiheuttajista myös virusten ja itiöivien bakteerien, kuten noroviruksen ja C. difficile-bakteerin esiintyvyys puhdistamolietetuotteissa sekä hygienisointimenetelmien tehokkuus niihin tulisi arvioida. Mikromuovien ja antibioottiresistenssin osalta tutkimuksia on vielä niin vähän, että niiden roolista riskien aiheuttajina ihmisten tai ympäristön terveydelle tarvitaan lisää tietoa. Näiden osalta on kuitenkin muistettava, että myös muut lähteet ovat merkityksellisiä sekä mikromuovien että antibioottiresistenssin osalta. Mikromuovien merkittävin lähde ympäristössä on kirjallisuuden mukaan liikenne. Antibioottiresistenssin leviämisessä taas kotieläintalouden antibioottien käyttö on merkittävässä roolissa. Ympäristön terveydelle näyttäisivät potentiaalisimmin aiheuttavan riskiä tietyt orgaaniset haittaaineet. Erityisesti viherrakentamisen kautta maaperän ja pohjaveden eliöt voivat altistua varsin korkeille haitta-ainepitoisuuksille. Orgaanisista haitta-aineista perfluorattu yhdiste PFOS, palonestoaine TBBPA ja antibiootit norfloksasiini, ofloksasiini ja siprofloksasiini olivat aineita, joiden arvioitiin aiheuttavan tutkituista aineista suurimman riskin ympäristön eliöille. Nämä aineet ovat maaperässä pysy- Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 58/2018 4 viä ja kulkeutuvat hitaasti levityspaikastaan syvemmälle maaperään tai pintavalunnan mukana. Erityisesti näiden aineiden osalta tulisi saada lisää tietoa niiden käyttäytymisestä maaperässä ja toksisuudesta eliöille, jotta riskinarvioita voitaisiin tarkentaa. On selvää, että puhdistamolietepohjaisissa lannoitevalmisteissa esiintyy haitallisia metalleja, orgaanisia haitta-aineita, taudinaiheuttajia ja mikromuoveja ja että niillä on roolinsa antibioottiresistenssin synnyssä ja leviämisessä. Toisaalta on muistettava, että samoja aineita tavataan myös muista orgaanisista lannoitevalmisteista ja jopa mineraalilannoitteista. Jatkossa tulisi tarkemmin verrata eri lannoitevalmisteiden aiheuttamia riskejä ympäristön ja ihmisen terveydelle.201

Lääkkeiden käytön ympäristövaikutukset

• Suurin osa ympäristön lääkejäämistä syntyy ihmisten käyttämistä ja jäteveteen eritetyistä lääkkeistä. • Ympäristöpitoisuuksia tai haittavaikutuksia on määritetty vain murto-osalle käytössä olevista lääkeaineista. • Euroopan lääkeviraston ympäristöriskinarviointia koskeva ohjeistus auttaa tunnistamaan ympäristön kannalta haitallisimmat lääkeaineet. • Myös Suomessa joidenkin lääkeaineiden ympäristöpitoisuudet ylittävät haittavaikutuksia aiheuttavan raja-arvon

Ympäristöön päätyvien lääkeainejäämien aiheuttama riski pintavesille Suomessa

Lääkeaineriskit-taulukon ensimmäinen versio julkaistiin 27.11.2019. Taulukkoa päivitetään satunnaisesti, kun uutta aineistoa on saatavilla. Uusimman version päiväys on nähtävissä pdf-tiedoston oikeasta ylälaidasta

Puhdistamolietteiden sisältämien haitta-aineiden aiheuttamat riskit lannoitekäytössä

Yhdyskuntien jätevesien puhdistuksen yhteydessä syntyy vuosittain noin miljoona tonnia puhdistamolietettä. Puhdistamolietteestä valmistetaan käsittelemällä stabiilia lannoitevalmistetta, jonka tulee täyttää lainsäädännössä asetetut laatukriteerit. Puhdistamoliete sisältää ravinteita ja orgaanista ainesta, joita hyödynnetään maataloudessa ja viherrakentamisessa. Lannoitekäyttö on kuitenkin ollut vastatuulessa monien viljanostajien kiellettyä puhdistamolietteen käytön sopimusviljelijöidensä pelloilla. Jätevesien mukana puhdistamoille päätyy haitallisia yhdisteitä ja taudinaiheuttajia, joista osa voi siirtyä kiinteään aineeseen eli puhdistamolietteeseen. Aiempien tutkimusten perusteella tiedetään, että puhdistamolietepohjaisten lannoitteiden tai maanparannusaineiden mukana peltoihin ja viheralueille päätyy erilaisia yhdisteitä ja eliöitä, jotka voivat liian suurissa pitoisuuksissa aiheuttaa haittaa tai vaaraa ympäristölle tai ihmisille. Epävarmuutta on ollut siitä, miten nämä aineet ja eliöt vaikuttavat erityisesti ravinnontuotannon turvallisuuteen. Tähän raporttiin on koottu tietoa lietteiden haitta-aineista sekä taudinaiheuttajamikrobeista ja niiden aiheuttamista riskeistä ihmisten ja ympäristön terveydelle. Tarkasteltuja haitta-aineita olivat haitalliset metallit, orgaaniset haitta-aineet ja mikromuovit. Taudinaiheuttajamikrobeista tarkasteltiin suolistosta peräisin olevien bakteerien, virusten ja alkueläinten lisäksi ihmisille infektioita aiheuttavia ympäristöbakteereita. Haitallisena vaikutuksena tarkasteltiin lisäksi mikrobien välittämää antibioottiresistenssiä. Tavoitteena oli tunnistaa ne aineet, aineryhmät, taudinaiheuttajat tai muut mikrobit, jonka suhteen voisimme Suomessa sanoa riskitason olevan alhainen. Toisaalta pyrkimyksenä oli myös tunnistaa ne aineet, aineryhmät, taudinaiheuttajat tai muut mikrobit, joiden suhteen riskitasot ovat koholla tai tutkimustuloksia riskien tarkempaan arviointiin tarvitaan lisää. Haitallisten metallien, orgaanisten haitta-aineiden tai suolistobakteereiden osalta arvioitiin, että Suomen olosuhteissa riskit ihmiselle juomaveden tai ravinnon kautta ovat vähäiset, kun puhdistamolietteiden käsittely on ollut asianmukaista. Ilmateitse tartuttavien ja erilaisissa lietemateriaaleissa esiintyvien legionellabakteerien tilanteesta esimerkiksi kuluttajille myytävissä multamateriaaleissa tulisi Suomessa saada tarkempaa tietoa. Taudinaiheuttajista myös virusten ja itiöivien bakteerien, kuten noroviruksen ja C. difficile-bakteerin esiintyvyys puhdistamolietetuotteissa sekä hygienisointimenetelmien tehokkuus niihin tulisi arvioida. Mikromuovien ja antibioottiresistenssin osalta tutkimuksia on vielä niin vähän, että niiden roolista riskien aiheuttajina ihmisten tai ympäristön terveydelle tarvitaan lisää tietoa. Näiden osalta on kuitenkin muistettava, että myös muut lähteet ovat merkityksellisiä sekä mikromuovien että antibioottiresistenssin osalta. Mikromuovien merkittävin lähde ympäristössä on kirjallisuuden mukaan liikenne. Antibioottiresistenssin leviämisessä taas kotieläintalouden antibioottien käyttö on merkittävässä roolissa. Ympäristön terveydelle näyttäisivät potentiaalisimmin aiheuttavan riskiä tietyt orgaaniset haittaaineet. Erityisesti viherrakentamisen kautta maaperän ja pohjaveden eliöt voivat altistua varsin korkeille haitta-ainepitoisuuksille. Orgaanisista haitta-aineista perfluorattu yhdiste PFOS, palonestoaine TBBPA ja antibiootit norfloksasiini, ofloksasiini ja siprofloksasiini olivat aineita, joiden arvioitiin aiheuttavan tutkituista aineista suurimman riskin ympäristön eliöille. Nämä aineet ovat maaperässä pysy- Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 58/2018 4 viä ja kulkeutuvat hitaasti levityspaikastaan syvemmälle maaperään tai pintavalunnan mukana. Erityisesti näiden aineiden osalta tulisi saada lisää tietoa niiden käyttäytymisestä maaperässä ja toksisuudesta eliöille, jotta riskinarvioita voitaisiin tarkentaa. On selvää, että puhdistamolietepohjaisissa lannoitevalmisteissa esiintyy haitallisia metalleja, orgaanisia haitta-aineita, taudinaiheuttajia ja mikromuoveja ja että niillä on roolinsa antibioottiresistenssin synnyssä ja leviämisessä. Toisaalta on muistettava, että samoja aineita tavataan myös muista orgaanisista lannoitevalmisteista ja jopa mineraalilannoitteista. Jatkossa tulisi tarkemmin verrata eri lannoitevalmisteiden aiheuttamia riskejä ympäristön ja ihmisen terveydelle.201

Lääkeaineet lääketeollisuuden ympäristöluvissa

Lääkkeiden valmistus ja maahantuonti ovat luvanvaraisia ja tarkasti säänneltyjä toimia. Kun lääkevalmisteelle haetaan myyntilupaa EU:n alueella, täytyy sille tehdä ympäristöriskinarviointi. Lisäksi lääkkeitä valmistavien tehtaiden sekä niiden raaka-ainevalmistajien tulee noudattaa EU:n määrittelemiä hyviä valmistustapoja (GMP, Good Manufacturing Practices). Nämä mekanismit eivät nykyään kuitenkaan ota huomioon lääkkeen valmistusketjussa ympäristöön kohdistuvia päästöjä. Lääketeollisuudesta ympäristöön aiheutuvien päästöjen sääntely riippuu kansallisesta ympäristölainsäädännöstä ja sen toimeenpanosta. Lääkeaineita voi päätyä ympäristöön lääkkeiden elinkaaren kaikissa vaiheissa, aina valmistuksesta alkaen. Lääketeollisuudesta aiheutuvat päästöt oletetaan länsimaissa yleisesti vähäisiksi, mutta esimerkiksi Suomessa lääkeaineiden päästötietoja ei ole julkaistu. Tässä selvityksessä käytiin läpi 13 Suomessa toimivan lääkkeitä tai lääkeaineita valmistavan laitoksen ympäristölupapäätökset ja tarkasteltiin erityisesti, miten jätevesien ja jätteiden sisältämät lääkeainepäästöt on huomioitu luvissa ja niissä annetuissa ympäristölupamääräyksissä. Ympäristölupapäätöksistä tehtyjen havaintojen perusteella lääketeollisuus on harvoin velvoitettu tarkkailemaan toimintansa lääkeainepäästöjä tai päästöjen aiheuttamia vaikutuksia. Tästä huolimatta teollisuuden on ympäristönsuojelulain 6 §:n mukaan oltava selvillä toimintansa ympäristövaikutuksista ja 7 §:n mukaisesti rajattava toiminnasta ympäristöön ja viemäriverkostoon aiheutuvat päästöt mahdollisimman vähäisiksi. Lähes kaikkien tarkasteltujen laitosten jätevedet johdetaan esikäsittelyn tai haitallisimpien jakeiden erotuksen jälkeen kunnalliseen viemäriverkostoon. Kolmessa uusimmassa lupapäätöksessä jätevesien sisältämät lääkeainepäästöt otettiin yksiselitteisesti huomioon. Havaintojen perusteella tunnistettiin parhaita nykyisin käytössä olevia lupamääräyksiä ja annettiin suosituksia siitä, miten lääkeainepäästöjä voitaisiin entisestään ehkäistä. Erityisen tärkeäksi nähtiin lääkeaineiden päästöarvioiden parantaminen ja jäteveden biotestaamisen sekä raja-arvojen käytön laajentaminen

Lääkeaineiden ympäristöluokittelun käyttöönoton mahdollisuudet Suomessa

Tässä raportissa on esitetty vaihtoehtoisia toteutustapoja lääkeaineiden ympäristöluokittelun käyttöönotolle Suomessa. Nämä vaihtoehdot pohjautuvat taustakirjallisuuteen lääkeaineiden ympäristöperusteisesta luokittelusta, kokemuksiin Ruotsissa ja Norjassa käytössä olevista järjestelmistä sekä keskusteluihin suomalaisten sidosryhmien kanssa. Luokittelujärjestelmän käyttöönotto on tärkeää, koska näin voidaan lisätä ympäristön kannalta vähemmän haitallisten lääkkeiden käyttöä. Koska lääkeaineita käytetään jatkuvasti, ympäristössä pysyvimpien aineiden pitoisuudet kasvavat vähitellen. Väestönkasvu, ikääntyminen ja kaupungistuminen kasvattavat ongelmaa. Pelkän luokittelujärjestelmän käyttöönotto ei ole vaikuttavaa, ellei sitä yhdistetä terveydenhuollon ammattilaisten koulutukseen lääkkeiden ympäristövaikutuksista ja ympäristöluokittelujärjestelmästä. Riippumatta siitä millä tavoin lääkeaineiden ympäristöluokittelu otetaan käyttöön Suomessa, terveydenhuollon ammattilaisten tietoa lääkkeiden ympäristövaikutuksista tulee lisätä jo koulutuksen aikana. Lääkeaineiden ympäristöriskien arviointiin liittyy paljon tiedon keräämistä ja tuottamista, jota ei tule toteuttaa pelkästään kansallisesti. Näitä ovat mm. lääkeaineiden ekotoksikologiset vaikutukset sekä pysyvyys ja biokertyvyys. Lääkeaineiden ympäristöluokittelu on huomioitu myös EU:n strategisessa lähestymistavassa ympäristössä oleviin lääkeaineisiin. Kansainvälinen yhteistyö on tärkeää, ettemme tee sellaista päällekkäistä työtä, joka tultaisiin toteuttamaan EU-laajuisesti. Yksi tärkeimmistä EU:n tasolla päätettävistä asioista on lääkkeiden myyntilupaprosessien aikana tuotettujen ympäristöriskinarvioiden tulosten saattaminen julkisiksi. Tämä lisäisi lääkeaineiden ympäristövaikutuksiin liittyvän tiedon määrää ja luotettavuutta ja olisi olennainen kulmakivi ympäristöluokittelujärjestelmien kehittämisessä

Occurrence of Pharmaceuticals in Finnish Sewage Treatment Plants, Surface Waters, and Their Elimination in Drinking Water Treatment Processes

Pharmaceuticals are consumed in high quantities in the modern society and especially in industrialized countries. Residues of the consumed pharmaceuticals are carried to sewage treatment plants and can end up in the aquatic environment via discharges of the treated effluents to surface waters. In the environment, the compounds and there mixtures may cause adverse effects on aquatic organisms or they can be carried to drinking water treatment plants. In this thesis, two analytical methods were developed to allow the determination of thirteen pharmaceuticals at low ng Lˉ¹ concentrations in environmental samples. These pharmaceuticals were: ciprofloxacin, norfloxacin and ofloxacin (antibiotics), carbamazepine (antiepileptic), diclofenac, ibuprofen, ketoprofen and naproxen (anti-inflammatories), and bezafibrate (lipid modifying agent). The methods included the following steps: isolation and concentration with solid phase extraction, separation by liquid chromatography and detection with triple quadrupole mass spectrometry. Quantification limits were 0.2 22 ng Lˉ¹ in drinking water and 3.5 163 ng Lˉ¹ in raw sewage. Sulfamethoxazole, an antibiotic, was also selected for the study but could only be analyzed at concentrations above 5 µg Lˉ¹. Hence, the compound could not be analyzed in the environmental samples. The methods were utilized to study the occurrence of the pharmaceuticals in raw and treated sewages, rivers and drinking waters in Finland. Additionally, the elimination of the pharmaceuticals was studied in different drinking water treatment processes. The studied pharmaceuticals were detected in the sewage influents at concentrations ranging fro

Occurrence of Pharmaceuticals in Finnish Sewage Treatment Plants, Surface Waters, and Their Elimination in Drinking Water Treatment Processes

Pharmaceuticals are consumed in high quantities in the modern society and especially in industrialized countries. Residues of the consumed pharmaceuticals are carried to sewage treatment plants and can end up in the aquatic environment via discharges of the treated effluents to surface waters. In the environment, the compounds and there mixtures may cause adverse effects on aquatic organisms or they can be carried to drinking water treatment plants. In this thesis, two analytical methods were developed to allow the determination of thirteen pharmaceuticals at low ng Lˉ¹ concentrations in environmental samples. These pharmaceuticals were: ciprofloxacin, norfloxacin and ofloxacin (antibiotics), carbamazepine (antiepileptic), diclofenac, ibuprofen, ketoprofen and naproxen (anti-inflammatories), and bezafibrate (lipid modifying agent). The methods included the following steps: isolation and concentration with solid phase extraction, separation by liquid chromatography and detection with triple quadrupole mass spectrometry. Quantification limits were 0.2 22 ng Lˉ¹ in drinking water and 3.5 163 ng Lˉ¹ in raw sewage. Sulfamethoxazole, an antibiotic, was also selected for the study but could only be analyzed at concentrations above 5 µg Lˉ¹. Hence, the compound could not be analyzed in the environmental samples. The methods were utilized to study the occurrence of the pharmaceuticals in raw and treated sewages, rivers and drinking waters in Finland. Additionally, the elimination of the pharmaceuticals was studied in different drinking water treatment processes. The studied pharmaceuticals were detected in the sewage influents at concentrations ranging fro