Farmaceutyki i nie tylko…
Procesy technologiczne uzdatniania wody muszą uwzględniać problem tworzenia ubocznych produktów dezynfekcji, zwłaszcza w aspekcie dalszego jej wykorzystania w przemyśle spożywczym. Natomiast Światowa Organizacja Zdrowia (ang. World Health Organization) [2] podkreśla ważność właściwego zabezpieczenia jakości mikrobiologicznej wody w sieci, czyli odpowiedniej jej dezynfekcji, a co za tym idzie – obecności środka dezynfekcyjnego w wodzie. Relacje pomiędzy dezynfekcją, zagrożeniem chemicznym a biologicznym określa się następująco: 
- ryzyko śmierci spowodowanej obecnością patogenów w wodzie wodociągowej jest co najmniej 100-1000-krotnie większe niż nowotworu spowodowanego ubocznymi produktami dezynfekcji, 
- ryzyko zachorowania związanego z obecnością patogenów w wodzie jest 10000-1000000-krotnie wyższe niż ryzyko zachorowania na nowotwory spowodowane obecnością ubocznych produktów dezynfekcji [6].

 

Pisząc o składzie wody przeznaczonej na cele spożywcze trzeba wspomnieć o coraz większym problemie pozostałości w niej farmaceutyków i ogromnych trudnościach z ich usuwaniem. Według Światowej Organizacji Zdrowia farmaceutyki to szerokie określenie substancji wykorzystywanych do ochrony zdrowia publicznego, w tym do zapobiegania, jak również leczenia chorób [7]. Do środków tych zaliczają się m.in. antybiotyki, niesterydowe leki przeciwzapalne i hormony. Poza wykorzystywaniem do leczenia ludzi są szeroko stosowane w rolnictwie – w hodowli zwierząt, aby zapobiegać chorobom, a także poprawiać efektywność chowu. Ponieważ używanie farmaceutyków w gospodarstwach domowych, ośrodkach zdrowia i szpitalach czy w hodowli zwierząt jest bardzo powszechne, trudno utrzymać kontrolę nad wykorzystaniem tych środków, a co za tym idzie – nad ilością przenikającą do środowiska. Aktualnie stosowane metody eliminacji farmaceutyków, takie jak adsorpcja, filtracja czy ozonowanie, niestety nie są wystarczające, przez co trafiają one do ścieków oczyszczonych, a wraz z nimi do wód powierzchniowych i podziemnych – mogą więc stanowić zagrożenie dla bioróżnorodności ekosystemu oraz dla zdrowia ludzi. 

Szczególnie groźnym zjawiskiem jest pojawianie się antybiotykooporności u bakterii. Jedną z przyczyn powstawania tego zjawiska jest nadmierne wykorzystywanie oraz rutynowe stosowanie antybiotyków o zbliżonym spektrum działania. Resztki antybiotyków oraz innych leków (głownie hormonów), z naszymi wydzielinami trafiają do ścieków, a następnie (nie do końca usunięte) – do środowiska, gdzie bakterie nabywają cechę antybiotykooporności. Resztki hormonów zagrażają populacjom oraz bioróżnorodności organizmów wodnych głównie przez działania antykoncepcyjne. 

Sposobem na zmniejszenie tego zagrożenia może być wykorzystanie do oczyszczania ścieków (a także do doczyszczania wody) tzw. „zimnej plazmy”, czyli plazmy niskotemperaturowej. To zjonizowany gaz będący IV stanem skupienia materii, o wysokiej reaktywności i braku zmian cieplnych obiektu aplikacji. Wykorzystanie wymienionych właściwości do eliminacji zanieczyszczeń farmaceutycznych w procesie oczyszczania ścieków IV stopnia jest rozwiązaniem nowatorskim, może stać się w przyszłości dobrym rozwiązaniem problemu nie tylko usuwania pozostałości farmaceutyków z wody, ale także sposobem na uzyskanie dobrze doczyszczonej wody wysokiej jakości [3].

***

Metody oczyszczania wody są bardzo stare, technika – idąc naprzód – podsuwa nowe rozwiązania. Nauka i nowoczesne badania pozwalają z jednej strony na identyfikację ogromnej ilości zanieczyszczeń, które mogą stanowić zagrożenie dla procesów technologicznych, ale także dla zdrowia ludzi. Z drugiej zaś podsuwa nowoczesne rozwiązania walki z tymi zanieczyszczeniami. Przykładem wykorzystania nowoczesnej techniki do eliminacji bardzo małych zanieczyszczeń refrakcyjnych może być użycie zimnej plazmy do usuwania ze ścieków (a także w trakcie doczyszczania z wody przeznaczonej na cele specjalne) farmaceutyków, które obecnie stanowią duże zagrożenie dla środowiska, a równocześnie ogromne wyzwanie dla naukowców. 

Procesy doczyszczania wody zawsze muszą być dostosowane do celu, na jaki będzie wykorzystana dana woda, a przede wszystkim do jej pierwotnego składu. Badając skład wody należy zwrócić uwagę na mikro- i nanozanieczyszczenia po to, by ich nie pominąć w trakcie procesu doczyszczania, co w dalszej konsekwencji może prowadzić do powstania w oczyszczonej wodzie związków szkodliwych dla zdrowia i życia ludzi, a także zakłócających procesy technologiczne i wpływających na cechy organoleptyczne produktów końcowych. 

Literatura
1.    Bellar T.A., Lichtenberg J.J., Kroner R.C. 1974. The occurence of organohalides in chlorinated drinking water. Journal AWWA, 66, 703. 
2.    Guidelines For Drinking-Water Quality. 2023. Third Edition, Vol. 1, Recommendations, World Health Organization, Geneva.
3.    Filipek D., Noszczyk W., Wypart-Pawul A., 2025. Metody aplikacji zimnej plazmy w oczyszczaniu ścieków w skali laboratoryjnej i półprzemysłowej, XVII Interdyscyplinarna Konferencja Naukowa TYGIEL 2025 „Interdyscyplinarność kluczem do rozwoju”, s. 172. 
4.    Kabsch-Korbutowicz M., Wiśniewski J., Łakomska S., Urbanowska A. 2011. Elektrodialityczne oczyszczanie solanki po regeneracji jonitów wykorzystywanych do usuwania naturalnych substancji organicznych z wody. Ochrona Środowiska,2 (33), 35-38. 
5.    Króliczak P., Jankowski T. 2008. Procesy membranowe w przemyśle spożywczym. Poznań. www.up.poznan.pl/ztoiw/dydaktyka/procesy_membranowe.pdf.
6.    Regli S., Berger P., Macler B., Haas C. 1993. Proposed decision tree for management of risk in drinking water: consideration for health and socioeconomic factors. In: Safety of water disinfection: balancing chemical and microbial risk [Ed. G.F. CRAM], ILSI Press, Washington DC.
7.    Rozporządzenie Ministra Zdrowia dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. 2017, poz. 2294).