Эконовости О компании Издания и
проекты
Авторам Реклама Подписка Контакты Архив Полезные
ссылки
       
 
№3, 2020: Раздел 1. Экология

<< Содержание номера
<< Архив


[RUS] / [ENG]
Раздел 1. Экология
И.Н. Лыков.Фармацевтическое загрязнение окружающей среды
Страницы: 23-27
DOI: 10.24411/1728-323X-2020-13023
АННОТАЦИЯ:
Глобальное использование фармацевтических препаратов постоянно растет и приводит к загрязнению вод ксенобиотическими соединениями с широким спектром биологической активности. Большинство фармацевтических препаратов, широко используемых в медицине, ветеринарии и быту, постоянно сбрасываются в бытовые сточные воды в неизмененном виде или в виде активных метаболитов. К таким препаратам относятся гормоны, антибиотики, анальгетики, антидепрессанты и противоопухолевые препараты. Очистные сооружения не способны эффективно удалять эти соединения из сточных вод, что способствует их миграции в пресноводные экосистемы. Обладая длительным периодом полураспада, фармацевтические препараты могут накапливаться в окружающей среде, достигая биологически активных уровней. Присутствие фармацевтических препаратов в водных экосистемах может привести к непредсказуемым экологическим последствиям и реакциям, а также может оказать негативное влияние на здоровье человека. В российской научной литературе очень мало внимания уделяется проблеме загрязнения окружающей среды фармацевтическими препаратами. Поэтому в этой обзорной статье обсуждаются основные источники фармацевтических препаратов и их метаболитов, судьба этих соединений в водной среде, их влияние на здоровье человека и водные биоценозы.


УДК 574.2
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

И.Н. Лыков, д.б.н., профессор, научный руководитель Института естествознания Калужского государственного университета
им. К.Э. Циолковского
[email protected]

Аннотация. Глобальное использование фармацевтических препаратов постоянно растет и приводит к загрязнению вод ксенобиотическими соединениями с широким спектром биологической активности. Большинство фармацевтических препаратов, широко используемых в медицине, ветеринарии и быту, постоянно сбрасываются в бытовые сточные воды в неизмененном виде или в виде активных метаболитов. К таким препаратам относятся гормоны, антибиотики, анальгетики, антидепрессанты и противоопухолевые препараты. Очистные сооружения не способны эффективно удалять эти соединения из сточных вод, что способствует их миграции в пресноводные экосистемы. Обладая длительным периодом полураспада, фармацевтические препараты могут накапливаться в окружающей среде, достигая биологически активных уровней. Присутствие фармацевтических препаратов в водных экосистемах может привести к непредсказуемым экологическим последствиям и реакциям, а также может оказать негативное влияние на здоровье человека.
В российской научной литературе очень мало внимания уделяется проблеме загрязнения окружающей среды фармацевтическими препаратами. Поэтому в этой обзорной статье обсуждаются основные источники фармацевтических препаратов и их метаболитов, судьба этих соединений в водной среде, их влияние на здоровье человека и водные биоценозы.
Abstract. The global use of pharmaceuticals is constantly growing and leads to water contamination with xenobiotic compounds with a wide range of biological activity. Most pharmaceuticals that are widely used in medicine, veterinary medicine and everyday life are constantly discharged into domestic wastewater unchanged or in the form of active metabolites. These medications include hormones, antibiotics, analgesics, antidepressants, and antitumor medications. Treatment plants are not able to effectively remove these compounds from wastewater, which contributes to their migration to freshwater ecosystems. With a long half-life, pharmaceuticals can be accumulated in the environment, reaching biologically active levels. The presence of pharmaceuticals in aquatic ecosystems can lead to unpredictable environmental consequences and reactions and can also have a negative impact on human health.
In the Russian scientific literature, very little attention is paid to the problem of environmental pollution by pharmaceuticals. Therefore, this review article discusses the main sources of pharmaceuticals and their metabolites, the fate of these compounds in the aquatic environment, their impact on human health and aquatic biocenoses.
Ключевые слова: фармацевтические препараты, загрязнение, здоровье человека, водные организмы
Keywords: pharmaceuticals, pollution, human health, aquatic organisms
Библиографический список
1. Global Use of Medicines in 2020. Report by the IMS Institute for Healthcare Informatics. 2015. www.theimsinstitute.org.
2. Statista, 2016, Revenue of the worldwide pharmaceutical market from 2001 to 2015 (in billion U.S.  dollars).  Retrieved from https://www.statista.com/statistics/263102/ pharmaceutical-market-world   wide-revenue-since-2001/
3. Обзор тенденций на глобальном и российском фармацевтическом рынке. https://frprf.ru/file/Farm.pdf
4. Lindberg R.H., Östman M., Olofsson U. et al. Occurrence and behaviour of 105 active pharmaceutical ingredients in sewage waters of a municipal sewer collection system // Water Res. 2014. V. 58. Р. 221–229. doi:10.1016/j.watres.2014.03.076.
5. Cardoso O., Porcher J.M., Sanchez W. Factory-discharged pharmaceuticals could be a relevant source of aquatic environment contamination: review of evidence and need for knowledge // Chemosphere. 2014. V. 115. Р. 20–30.
6. World Health Organization. Pharmaceuticals in drinking-water; 2011. http://www.who.int/water_sanitation_health/publications/2011/pharmaceuticals/en/
7. Van Boeckel T.P., Brower C., Gilbert M. et al. Global trends in antimicrobial use in food animals // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. Р. 5649–5654.
8. Obimakinde S., Fatoki O., Opeolu B. et al. Vet¬erinary pharmaceuticals in aqueous systems and associ¬ated effects: an update // Environ. Sci. Pollut. Res. 2017. V. 24 (4). Р. 3274–3297.
9. Celiz M.D., Tso J., Aga D.S. Pharmaceutical metabolites in the environment: analytical challenges and ecological risks // Environ. Toxicol. Chem. 2009.  V. 28. Р. 2473–2484.
10. Fatta-Kassinos D., Meric S. Nikolaou A. Pharmaceutical residues in environmental waters and wastewater: current state of knowledge and future research // Anal. Bioanal. Chem. 2011. V. 399. Р. 251–275.  doi:10.1007/s00216-010-4300-9.
11. Situation report on the active substance Amoxicillin. ANSM-DI-INSMP. 2016. www.ansm.sante.fr › original › application
12. Chander V., Singh P., Sharma B., Upadhyay K., Singh R. Environmental and health hazards due to pharmaceutical effluents // Int. J. Phar. Rev. Res. 2014. №. 4. Р. 100-103.
13. Verlicchi P., A., Aukidy M, Zambello E. Occurrence of pharmaceutical compounds in urban wastewater: removal, mass load and environmental risk after a secondary treatment—a review // Sci. Total Environ. 2012. V. 429. Р. 123–155. doi:10.1016/j.scitotenv.2012.04.028.
14. Bruce G., Pleus R., Snyder S.A. Toxicological relevance of pharmaceuticals in drinking water // Environ. Sci. Tech. 2010. V. 44. Р. 5619-5626.
15. Caban M., Lis E., Kumirska J., Stepnowski P. Determination of pharmaceutical residues in drinking water in Poland using a new SPE-GC-MS(SIM) method based on Speedisk extraction disks and DIMETRIS derivatization // Sci Total Environ. 2015. V. 538. Р. 402-411. doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.08.076.
16. Marjeta Česen, Jožef Stefan, Tina Kosjek, Jožef Stefan, Maria Laimou-Geraniou. Occurrence of cyclophosphamide and ifosfamide in aqueous environment and their removal by biological and abiotic wastewater treatment processes // The Total Environment. 2015. V. 527-528. Р. 465-473.
17. Tomas Brodin, Susanna Piovano, Jerker Fick et al.  Ecological effects of pharmaceuticals in aquatic systems—impacts through behavioural alterations // Philos. Trans. R. Soc. Lond. Biol. Sci. 2014. V. 369. Р. 1656. https://doi.org/10.1098/rstb.2013.0580
18. Brozinski J.M., Lahti M., Meierjohann A. et al. The anti-inflammatory drugs diclofenac, naproxen and ibuprofen are found in the bile of wild fish caught downstream of a wastewater treatment plant // Environ. Sci. Technol. 2013. V. 47(1). Р. 342-348. doi: 10.1021/es303013j.
19. Jeffries K.M., Brander S.M., Britton M.T. et al. Chronic exposures to low and high concentrations of ibuprofen elicit different gene response patterns in a euryhaline fish. // Environ. Sci. Pollut. 2015a. V. 22(22). Р. 17397-17413. doi: http://dx.doi.org/10.1007/s11356-015-4227-y
20. Corcoran J., Winter M.J., Tyler C.R. Pharmaceuticals in the aquatic environment: a critical review of the evidence for health effects in fish // Crit. Rev. Toxicol. 2010. V. 40. Р. 287–304.
21. Du B., Haddad SP., Scott W.C. et al. Pharmaceutical bioaccumulation by periphyton   and snails in an independent stream during an extreme drought // Chemosphere. 2015. V. 119. Р. 927–934.  
22. Sumpter J.P. Feminized responses in fish to environmental estrogens // Toxicol. Lett. 1995. V. 82-83. Р. 737-742.
PHARMACEUTICAL ENVIRONMENTAL POLLUTION
I.N. Lykov, Ph.D. (Biology), Dr. Habil, Professor, Scientific Director
of the Institute of Nature Science, Tsiolkovsky Kaluga State University. [email protected]  Kaluga, Russia

References
1. Global Use of Medicines in 2020. Report by the IMS Institute for Healthcare Informatics. 2015. Electronic resource available at: www.theimsinstitute.org.
2. Statista, 2016, Revenue of the worldwide pharmaceutical market from 2001 to 2015 (in billion U.S.  dollars).  Retrieved from https://www.statista.com/statistics/263102/ pharmaceutical-market-world   wide-revenue-since-2001/
3. Obzor tendencij na globalnom i rossijskom farmacevticheskom rynke. [Overview of the trends in the global and Russian pharmaceutical markets] Electronic resource available at: https://frprf.ru/file/Farm.pdf [in Russian]
4. Lindberg R.H., Östman M., Olofsson U. et al. Occurrence and behaviour of 105 active pharmaceutical ingredients in sewage waters of a municipal sewer collection system. Water Res. 2014. Vol.58. Р. 221–229. doi:10.1016/j.watres.2014.03.076.
5. Cardoso O., Porcher J.M., Sanchez W. Factory-discharged pharmaceuticals could be a relevant source of aquatic environment contamination: review of evidence and need for knowledge. Chemosphere. 2014. Vol.115. Р. 20–30.
6. World Health Organization. Pharmaceuticals in drinking-water; 2011. Electronic resource available at: http://www.who.int/water_sanitation_health/publications/2011/pharmaceuticals/en/
7. Van Boeckel T.P., Brower C., Gilbert M. et al. Global trends in antimicrobial use in food animals.  Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. Vol. 112. Р. 5649–5654.
8. Obimakinde S., Fatoki O., Opeolu B. et al. Vet¬erinary pharmaceuticals in aqueous systems and associ¬ated effects: an update. Environ. Sci. Pollut. Res. 2017. Vol. 24 (4). Р. 3274–3297.
9. Celiz M.D., Tso J., Aga D.S. Pharmaceutical metabolites in the environment: analytical challenges and ecological risks. Environ. Toxicol. Chem. 2009.  Vol. 28. Р. 2473–2484.
10. Fatta-Kassinos D., Meric S. Nikolaou A. Pharmaceutical residues in environmental waters and wastewater: current state of knowledge and future research. Anal. Bioanal. Chem. 2011. Vol. 399. Р. 251–275.  doi:10.1007/s00216-010-4300-9.
11. Situation report on the active substance Amoxicillin. ANSM-DI-INSMP. 2016. Electronic resource available at: www.ansm.sante.fr › original › application
12. Chander V., Singh P., Sharma B., Upadhyay K., Singh R. Environmental and health hazards due to pharmaceutical effluents. Int. J. Phar. Rev. Res. 2014. No 4. Р. 100-103.
13. Verlicchi P., A., Aukidy M, Zambello E. Occurrence of pharmaceutical compounds in urban wastewater: removal, mass load and environmental risk after a secondary treatment—a review. Sci. Total Environ. 2012. Vol. 429. Р. 123–155. doi:10.1016/j.scitotenv.2012.04.028.
14. Bruce G., Pleus R., Snyder S.A. Toxicological relevance of pharmaceuticals in drinking water. Environ. Sci. Tech. 2010. Vol. 44. Р. 5619-5626.
15. Caban M., Lis E., Kumirska J., Stepnowski P. Determination of pharmaceutical residues in drinking water in Poland using a new SPE-GC-MS(SIM) method based on Speedisk extraction disks and DIMETRIS derivatization. Sci Total Environ. 2015. Vol. 538. Р. 402-411. doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.08.076.
16. Marjeta Česen, Jožef Stefan, Tina Kosjek, Jožef Stefan, Maria Laimou-Geraniou. Occurrence of cyclophosphamide and ifosfamide in aqueous environment and their removal by biological and abiotic wastewater treatment processes. The Total Environment. 2015. Vol. 527-528. Р. 465-473.
17. Tomas Brodin, Susanna Piovano, Jerker Fick et al.  Ecological effects of pharmaceuticals in aquatic systems—impacts through behavioural alterations. Philos. Trans. R. Soc. Lond. Biol. Sci. 2014. Vol. 369. Р. 1656. https://doi.org/10.1098/rstb.2013.0580
18. Brozinski J.M., Lahti M., Meierjohann A. et al. The anti-inflammatory drugs diclofenac, naproxen and ibuprofen are found in the bile of wild fish caught downstream of a wastewater treatment plant. Environ. Sci. Technol. 2013. Vol. 47(1). Р. 342-348. doi: 10.1021/es303013j.
19. Jeffries K.M., Brander S.M., Britton M.T. et al. Chronic exposures to low and high concentrations of ibuprofen elicit different gene response patterns in a euryhaline fish. // Environ. Sci. Pollut. 2015a. Vol. 22(22). Р. 17397-17413. doi: http://dx.doi.org/10.1007/s11356-015-4227-y
20. Corcoran J., Winter M.J., Tyler C.R. Pharmaceuticals in the aquatic environment: a critical review of the evidence for health effects in fish. Crit. Rev. Toxicol. 2010. Vol. 40. Р. 287–304.
21. Du B., Haddad SP., Scott W.C. et al. Pharmaceutical bioaccumulation by periphyton   and snails in an independent stream during an extreme drought. Chemosphere. 2015. Vol. 119. Р. 927–934.  
22. Sumpter J.P. Feminized responses in fish to environmental estrogens. Toxicol. Lett. 1995. Vol. 82-83. Р. 737-742.



Прикреплённые файлы:




<< Содержание номера
<< Архив

Дата последнего обновления: 12:29:36/20.11.21
   
     
       
 
ИАА "Информ-Экология"


   
     
 
       
 
Министерство природных ресурсов Российской Федерации


   
     
 
       
 
Счётчик


   
     
 
© Designed&Powered by 77mo.ru. 2007. All rights Reserved.