Naujos kartos organiniai teršalai požeminiame vandenyje: vaistų likučiai

Sintetiniai organiniai junginiai naudojami įvairiems tikslams: maisto gamybai ir konservavimui, pramonėje, augalų apsaugai nuo kenkėjų, žmonių ir gyvūnų sveikatos priežiūrai ir t. t. Didelį susirūpinimą kelia naujieji organiniai teršalai (NOT). Šis terminas apibūdina ne tik naujus sukurtus junginius, bet ir dažnai dėl patobulėjusių ir naujų tyrimo metodų dabar atrastus junginius, taip pat junginius, tik neseniai priskirtus teršalams ir dar griežtai nereguliuojamus (Lapworth et. al., 2012). NOT apima daugybę įvairių junginių (taip pat metabolitų ir transformacijos produktų), įskaitant farmacijos ir asmens priežiūros produktus, pesticidus, veterinarinius produktus, pramoninius junginius ir jų šalutinius produktus, maisto priedus, taip pat dirbtinai sukurtas nanomedžiagas.

Nustatyta, kad šie junginiai į aplinką patenka iš įvairių šaltinių ir įvairiais keliais, dažniausiai kartu su nuotekomis iš komunalinių nuotekų valymo įrenginių, septikų, ligoninių nuotekų; gyvulininkystės veiklos, įskaitant srutų lagūnas ir mėšlides, bei srutų ir mėšlo naudojimą dirvoms tręšti, buitinių ir pramoninių atliekų sąvartynų, taip pat netiesiogiai per požeminio vandens ir paviršinio vandens sąveiką (Buntinga et. al., 2020)). Teršalai patenka į natūralią aplinką dėl įvairių procesų, o jų buvimas požeminiame vandenyje – dabartinės antropogeninės veiklos ir praeities taršos apkrovų rezultatas.

Požeminis vanduo – patikimiausias gėlo vandens šaltinis. Jis maitina paviršinio vandens telkinius – pelkes, upes ir ežerus, palaiko ekosistemas, priklausomas nuo požeminio vandens, ir yra svarbiausias geriamojo vandens šaltinis. Vis dėlto, palyginti su kitais gėlo vandens ištekliais, naujos kartos organiniai teršalai požeminiame vandenyje palyginti mažai ištirti.

Pažeidžiamiausias yra pirmas nuo žemės paviršiaus gruntinis vandeningas sluoksnis, bet ir gilesni vandeningi sluoksniai, kurių vandensparinės „perdangos“ yra plonos arba su pertrūkiais, taip pat gali būti užteršti.

Vertinant požeminio vandens, kaip geriamojo vandens šaltinio, kokybę, dažniausiai atsižvelgiama į Lietuvos higienos normoje „Geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimai“ nurodytus parametrus ir jų ribines vertes. Daugiaciklių aromatinių ir halogeninių angliavandenilių, patvarių pesticidų poveikis žmogaus sveikatai ištirtas geriau, šios medžiagos įtrauktos į higienos normą, todėl reguliariai tiriamos tiek geriamajame vandenyje tiek požeminiame vandenyje. Tačiau daugumai naujos kartos organinių junginių ribinės vertės dar nėra nustatytos. Tik nuo 2026 m. į kontroliuojamų rodiklių sąrašą įtrauktos perfluoralkilintos (PFAS) ir polifluoralkilintos (PFOS) cheminės medžiagos ir bisfenolis-A (HN 24:2023).

Šiuolaikinės analitinės laboratorijos geba nustatyti NOT požeminiame vandenyje nanogramų litre tikslumu, todėl labai svarbus visas procesas nuo tyrimo vietų parinkimo, mėginių paėmimo, jų paruošimo, saugojimo ir transportavimo iki laboratorinės analizės. Kiekviena medžiagų grupė, priklausomai nuo jų fizinių bei cheminių savybių ir šaltinių, reikalauja savitos tyrimo metodikos. Laboratorijų, galinčių patikimai ir labai tiksliai identifikuoti atskirus junginius ir jų koncentracijas, tenka ieškoti užsienyje.

Lietuvos geologijos tarnyba per paskutinius šešerius metus Lietuvos požeminiame vandenyje yra atlikusi naujos kartos pesticidų, patvarių organinių teršalų grupei priskiriamų polichlorintų bifenilų ir polichlorintų terfenilų (PCB), perfluoralkilintų (PFAS) ir polifluoralkilintų (PFOS) medžiagų, polibromintų difenileterių (BDE), heksabromciklododekano HBCDD ir vaistų likučių tyrimus. Tyrimai atlikti vykdant valstybinę aplinkos monitoringo programą, bet kiekvienu atveju tyrimo vietos buvo parinktos atsižvelgiant į teršalų specifiką.

Vaistų likučiai į aplinką dažniausiai patenka kartu su nuotekomis, iš valymo įrenginių ir iš sąvartynų, į kuriuos patenka nepanaudoti produktai, taip pat nepakankamai gerai išvalytas nuotekas naudojant žemės ūkyje laistymui. Paviršiniame ir požeminiame vandenyje aptikta įvairių farmacijos produktų, susijusių su nuotekų šalinimu. Tai yra:

• veterinariniai ir žmonėms skirti antibiotikai: ciprofloksacinas, klofibrio rūgštis, linkomicinas, sulfametoksazolas, tetraciklinas,

• kiti receptiniai vaistai: karbamazepinas, kodeinas, diklofenakas, salbutamolis,

• nereceptiniai vaistai: acetaminofenas (paracetamolis), ibuprofenas, salicilo rūgštis,

• kontrastinės medžiagos, kurių sudėtyje yra jodo: jopromidas, jopamidolis.

• „gyvenimo būdo“ junginiai kofeinas, nikotinas ir nikotino metabolitas kotininas. Dirbtiniai saldikliai acesulfamas, sacharinas, ciklamatas ir sukralozė buvo rasti didelėmis koncentracijomis tame požeminiame vandenyje, kurį paveikė nuotekų infiltracijos tvenkiniai.

Vaistų likučių tyrimai Lietuvoje buvo atlikti 2024 m. gruntinio vandens mėginiuose, paimtuose iš 13 valstybinio monitoringo gręžinių, 13 iš atvirų ir priekrantinių vandenviečių ir 13 potencialių taršos objektų (sąvartynų, valymo įrenginių) monitoringo gręžinių.

Vaistų likučių pėdsakų rasta vieno šaltinio (Utenos) ir 4 monitoringo gręžinių, esančių vandenvietėse (Matuizų, Varėnos, Kleboniškių (Kauno) ir Jankiškių (Vilniaus), taip pat vieno sąvartyno (Karijotiškių)  ir dviejų nuotekų valymo įrenginių (Vilniaus ir Lazdijų) aplinkos gręžinių vandenyje.

Požeminiame vandenyje dažniausiai rasta karbemazepino (prieštraukulinis vaistas) – 6 tyrimo vietose; jo koncentracija vandenviečių vandenyje buvo 0,007–0,008 µg/l, Utenos šaltinio – 0,013 µg/l, maksimali 0,085 µg/l – Lazdijų nuotekų valymo įrenginių aplinkoje. Diatrizoato (kontrastinė medžiaga, naudojama rentgeno tyrimo metu) rasta Varėnos vandenvietėje 0,055 μg/l, pakartojus tyrimą – 0,045 μg/l, benzotriazolo – Jankiškių vandenvietėje – 0,23 μg/l, pakartojus tyrimą – 0,11 μg/l. Tuo tarpu ibuprofeno koncentracija 0,45 μg/l nustatyta tik šalia uždaryto Kariotiškių sąvartyno ir buvo didžiausia iš visų identifikuotų junginių, o diklofenako Vilniaus valymo įrenginių aplinkoje – 0,039 μg/l.

Pav. Vaistų likučiai gruntiniame vandenyje

Vandenviečių monitoringo gręžiniai ir šaltinis, kuriuose rasta vaistų likučių, yra urbanizuotose teritorijose, bet galimi taršos šaltiniai ir vaistų likučių patekimo keliai dar nėra identifikuoti.

Vaistų likučiai į atvirų šachtinių šulinių, natūralių šaltinių kaptažo įrenginių ir nekokybiškai įrengtų gręžinių požeminį vandenį gali patekti tiesiogiai, o ne su požeminio vandens srautu.

Varėnos miesto ir Matuizų vandenvietėse požeminis vanduo išgaunamas iš fliuvioglacialinio smėlio nuogulose besikaupiančio gruntinio vandeningojo sluoksnio. Vandens srautas į Varėnos vandenvietę teka iš pietų į šiaurę, t. y. nuo miesto pusės link Derežnytės upelio vandens saugyklos (tvenkinio), kur jis išsikrauna. Problemiškiausiu siurbiamo vandens kokybės rodikliu Varėnos ir Matuizų vandenvietėse buvo ir toliau lieka iš miesto pusės sklindantys nitratai,kurių koncentracija, nors ir blėsta, tačiau vis dar egzistuoja. Nitratai šiuo atvejuyra aiškus požeminio (gruntinio) vandens taršos indikatorius (Klimas A.,2023). Vilniaus Jankiškių vandenvietė įrengta Neries upės slėnyje. Vandenvietė yra šalia pramoninio rajono, todėl jos aplinkos būklė vertinama kaip prasta. Aliuviniai dariniai slūgso ant tarpmoreninio smėlio ir žvirgždo, sudarydami vientisą didelio storio vandeningąjį, produktyvųjį sluoksnį. Šią vandenvietę vis dar šiek tiek maitina Neries vanduo. Praeityje Jankiškių vandenvietėje pagrįstai nerimą kėlė didokos nitratųkoncentracijos, taršos organiniais junginiais pėdsakai (Klimas A., 2024). Eigulių–Kleboniškio vandenvietėje eksploatuojamas aliuvio ir fliuvioglacialinių nuogulų gruntinis vandeningasis sluoksnis (geologinis indeksas aIV+aglIII), kurio storis vandenviečių teritorijoje kinta nuo 25 – >30 m.

Vaistų likučių koncentracijos geriamajame vandenyje šiuo metu nėra reglamentuojamos. Naujai derinamame Vandenų srities direktyvų pakeitimo projekte siūloma vaistų likučių ribinė vertė požeminiam vandeniui yra 2,5 μg/l (buvo siūloma ir griežtesnė – 0,25 μg/l). Nustatytos koncentracijos rekomenduojamų ribinių verčių neviršija, bet tai įspėjimas, kad vaistų likučių gali patekti į požeminį vandenį ir ateityje būtina atidžiai stebėti atvirų vandeningų sluoksnių (ypač naudojamų geriamojo vandens tiekimui) būklę urbanizuotose teritorijose.

Išvados

Palyginti su kitais gėlo vandens ištekliais, NOT paplitimas požeminiame vandenyje yra mažai ištirtas. Nustatyti jų sklidimą iš koncentruotų taršos šaltinių yra paprasčiau, bet iš labiau pasklidusių šaltinių, tokių kaip žemės ūkis, miesto nuotekų nuotėkis, – daug sudėtingiau.
Požeminis vanduo ir toliau dešimtmečius gali būti nepastebimai teršiamas NOT dėl ilgo jų migracijos laiko, bet jie taip pat veikiami ir natūralių degradacijos procesų, kurie lemia jų transformaciją ir skaidymąsi aplinkoje. Pirmieji PFAS tyrimai teikia vilčių, kad šios medžiagos nėra plačiai paplitusios aplinkoje ir gruntiniame vandenyje, bet vaistų likučių pėdsakai gerti naudojamuose urbanizuotų teritorijų vandeninguosiuose sluoksniuose perspėja, kad būtina atidžiai sekti jų būklę. 

Aut. Rasa Radienė, Jurga Arustienė

Literatūra

• S.Y. Buntinga,*, D.J. Lapwortha, E.J. Cranea, J. Grima-Olmedob, A. Korosac, A. Kuczynskad,N. Malic, L. Rosenqviste, M.E. van Vlietf, A. Togolag, B. Lopez Emerging organic compounds in European groundwater, November 2020 Environmental pollution 269(1):115945.
• K. Barnes et al.,”A national reconnaissance of pharmaceuticals and other organic wastewater contaminants in the United States I. Groundwater,” Science of the Total Environment, vol. 402, pp. 192-200, 2008.
• Emerging Organic Contaminants in Groundwater, January 2013 DOI:10.1007/978-3-642-37006-9_12 In book: Smart Sensors for Real-Time Water Quality Monitoring (pp.259-284)Biegel-Engler, A., Frauenstein, J. (2024). PFAS in Soil and Groundwater: Comprehensive Challenges and Progress in Regulation and Management in Germany. In: Ginzky, H., et al. International Yearbook of Soil Law and Policy 2022. International Yearbook of Soil Law and Policy, vol 2022. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-40609-6_12.
• Jurado, A., Labad, F., Scheiber, L., Criollo, R., Nikolenko, O., Pérez, S., and Ginebreda, A.: Occurrence of pharmaceuticals and risk assessment in urban groundwater, Adv. Geosci., 59, 1–7, https://doi.org/10.5194/adgeo-59-1-2022, 2022.
• Klimas A. UAB „Varėnos vandenys“ Varėnos, Matuizų, Merkinės vandenviečių ir Varėnos nuotekų valyklos poveikio požeminiam vandeniui monitoringo 2018–2022 metų apibendrinamoji ataskaita. UAB „Vilniaus hidrogeologija“, Vilnius–Varėna, 2023.
• A.Klimas ir kt. UAB „Vilniaus vandenys“ Nemenčinės, Karveliškių, Virių, Pečiukų, Verkių, Turniškių, Vingio, Žemųjų Panerių, Bukčių, Jankiškių, Tuputiškių, Pūčkorių, Pagirių, Aukštųjų Panerių, Trakų Vokės, Naujosios Vilnios, Sereikiškių, Kalnėnų vandenviečių poveikio požeminiam vandeniui monitoringo 2019–2023 m. apibendrinamoji ataskaita. Vilnius, 2024.
• Lapworth D.J, Baran N2, Stuart, M.E1, Ward R.S1 Emerging organic contaminants in groundwater: A review of sources, fate and occurrence British Geological Survey, Mclean Building, Wallingford, Oxfordshire, OX10 8BB, UK 2 Bureau de Recherches Géologiques et Minières, 3 Avenue Claude Guillemin, BP 6009, 45060 Orléans Cedex 2, France.
• Lietuvos higienos norma HN 24:2023 „Geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimai“ 

Atnaujinimo data: 2025-03-18

Taip pat skaitykite:

Sacharos dulkės Lietuvoje – geologinis ryšys tarp žemynų

Dėl Geologijos fondo paslaugų teikimo

Kviečiame į parodą „Pradžios ženklai akmenyje: gyvybės simbolis mineraluose“

Požeminio vandens būklė Lietuvoje: natūralūs svyravimai ir žmogaus veiklos pėdsakai

Svarbiausi skirtumai: gręžinys, šulinys ar „adata“?