Farmaceutici u vodenoj životnoj sredini: novi zagađivači i veza sa antimikrobnom rezistencijom

Konvencionalna postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda prvenstveno su razvijana za uklanjanje organskog opterećenja, suspendovanih materija, hranljivih materija i mikroorganizama, a ne za stotine različitih farmaceutski aktivnih jedinjenja u tragovima. Zbog toga se pojedine supstance dobro uklanjaju, druge samo delimično, a neke prolaze kroz proces gotovo nepromenjene.

Prva zaista globalna slika farmaceutskog zagađenja reka

Veliki pomak dogodio se 2022. godine objavljivanjem studije Wilkinson i saradnika. Istraživački projekat obuhvatio je 1.052 lokacije duž 258 reka u 104 zemlje, na svim kontinentima, i pratio 61 aktivnu farmaceutsku supstancu (Wilkinson et al., 2022).

Najčešće su detektovani karbamazepin, metformin i kofein, koji su pronađeni na više od polovine praćenih lokacija. Na 25,7% lokacija koncentracija najmanje jedne aktivne supstance premašivala je nivo koji se smatra bezbednim za vodene organizme ili nivo od značaja za selekciju antimikrobne rezistencije (Wilkinson et al., 2022).

Najveće kumulativne koncentracije zabeležene su u podsaharskoj Africi, južnoj Aziji i Južnoj Americi. Najzagađenije lokacije često su bile povezane sa slabom infrastrukturom za upravljanje otpadnim vodama i otpadom, kao i sa farmaceutskom proizvodnjom. To pokazuje da problem nije samo pitanje potrošnje lekova, već i kvaliteta kanalizacione i industrijske infrastrukture (Wilkinson et al., 2022).

Zašto neke zemlje nose veći teret

Farmaceutsko zagađenje ne prati jednostavno pravilo „više lekova — više zagađenja“. U sredinama sa dobro razvijenim tretmanom otpadnih voda velika potrošnja može biti delimično ublažena naprednim prečišćavanjem i kontrolom industrijskih ispusta. Nasuprot tome, tamo gde veliki deo otpadnih voda ne prolazi odgovarajući tretman, relativno mala lokalna potrošnja može dovesti do visokih koncentracija u prijemnim vodama.

Zbog toga se smanjenje farmaceutskog zagađenja ne može svesti na jednu novu tehnologiju. Potrebni su kanalizaciona infrastruktura, pouzdano prečišćavanje, odgovorno propisivanje i korišćenje lekova, pravilno sakupljanje neupotrebljenih preparata i kontrola emisija iz proizvodnje.

Antibiotici u vodi i antimikrobna rezistencija

Kod antibiotika se ekološki problem spaja sa jednim od najvećih izazova savremene medicine — antimikrobnom rezistencijom. Niske koncentracije antibiotika u životnoj sredini ne znače da će svaka izložena bakterija postati rezistentna, ali mogu stvarati selekcioni pritisak koji pogoduje opstanku i širenju rezistentnih sojeva i gena rezistencije.

Svetska zdravstvena organizacija je 2025. objavila globalni izveštaj o rezistenciji na antibiotike zasnovan na više od 23 miliona bakteriološki potvrđenih slučajeva; podaci za 2023. godinu dostavljeni su iz 104 zemlje. To nije izveštaj samo o vodi, ali pokazuje razmeru problema koji ekološki putevi mogu dodatno komplikovati (WHO, 2025).

Pri navođenju globalnog tereta važno je koristiti tačnu terminologiju: procenjeno je da je bakterijska antimikrobna rezistencija 2019. godine bila direktno odgovorna za oko 1,27 miliona smrti, dok je oko 4,95 miliona smrti bilo povezano sa rezistentnim bakterijskim infekcijama (Antimicrobial Resistance Collaborators, 2022).

WHO je u septembru 2024. godine objavio posebne smernice za upravljanje otpadnim vodama i čvrstim otpadom iz proizvodnje antibiotika. Dokument postavlja naučnu osnovu za ciljeve kojima se smanjuje rizik od nastanka i širenja rezistencije, kao i rizik za vodene organizme (WHO, 2024).

Kada lekovi promene ponašanje životinje

Farmaceutici mogu imati ekološki efekat i kada nisu antibiotici. Posebno su zanimljivi lekovi koji deluju na nervni sistem, jer ciljni molekularni putevi kod ljudi često imaju srodne funkcije i kod drugih kičmenjaka.

Aich, Polverino i saradnici pratili su potomke divlje ulovljenih gupija izložene fluoksetinu tokom pet godina, kroz više generacija. Korišćene su koncentracije od približno 31,5 i 316 nanograma po litru, izabrane tako da odgovaraju nivoima koji se mogu naći u zagađenim slatkovodnim sredinama (Aich et al., 2025).

Efekti nisu bili jednostavni niti linearni. Pri nižoj koncentraciji zabeležene su promene telesnog stanja, veći gonopodijum i smanjena brzina spermatozoida. Izloženost je takođe smanjila bihevioralnu plastičnost — sposobnost pojedinačnih riba da menjaju aktivnost i ponašanje u različitim situacijama. To je važna ekološka poruka: zagađivač ne mora odmah da ubije organizam da bi promenio njegovu sposobnost prilagođavanja.

Šta nalazimo u stvarnim otpadnim i površinskim vodama

Lokalna istraživanja pokazuju koliko složena može biti mešavina farmaceutika. Paíga i saradnici su u uzorcima površinske i otpadne vode analizirali 97 farmaceutskih jedinjenja. Uzorkovanje je sprovedeno tokom zime 2022. i proleća 2023, a rezultati su objavljeni 2025. godine (Paíga et al., 2025).

Detektovano je oko 40% praćenih jedinjenja. Najviša koncentracija u površinskoj vodi iznosila je 5.623 ng/L za 2-hidroksiibuprofen, dok je u otpadnoj vodi kofein dostigao 12.664 ng/L. Dvanaest jedinjenja, među kojima su acetaminofen, ampicilin, azitromicin, kofein, fluoksetin i ibuprofen, detektovano je u svim analiziranim uzorcima površinske i otpadne vode u toj studiji (Paíga et al., 2025).

Ovo je regionalno istraživanje i njegove koncentracije ne treba predstavljati kao globalni prosek. Njegova vrednost je u tome što pokazuje kako u realnom sistemu istovremeno postoji čitava mešavina lekova, metabolita i produkata razgradnje, dok efikasnost uklanjanja u postrojenju može snažno da se razlikuje od supstance do supstance.

Zaključak

Farmaceutici u vodama predstavljaju neobičnu kategoriju zagađivača: njihovo poreklo je povezano sa nečim korisnim i neophodnim — lečenjem ljudi i životinja — ali ista biološka aktivnost koja lek čini efikasnim može postati problem kada supstanca dospe u ekosistem.

Najvažnije je izbeći dva ekstrema. Nije tačno da svaka detektovana količina leka u vodi automatski predstavlja neposrednu opasnost za čoveka, ali nije tačno ni da su koncentracije u tragovima bez značaja. Za pojedine supstance dokumentovani su ekološki efekti, a kod antibiotika postoji i dodatno pitanje selekcije antimikrobne rezistencije.

Rešenje zato mora da prati ceo životni ciklus leka: odgovornu proizvodnju, racionalnu upotrebu, pravilno odlaganje i naprednije prečišćavanje tamo gde procena rizika pokaže da je potrebno. Globalna studija iz 2022. jasno je pokazala da farmaceutsko zagađenje nije lokalni izuzetak, već problem koji se može meriti u rekama širom sveta.