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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Arzneimittel

Bestimmung von Arzneimittel-Wirkstoffen in hessischen Fließgewässern im Rahmen des Pflanzenschutzmittel-Monitorings - Messergebnisse von 2007 bis 2015

Die Belastung hessischer Gewässer mit Arzneimitteln ist durch Forschungsprogramme Mitte der 90er Jahre bekannt geworden. Im Zusammenhang mit der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurden in den Jahren 2007 bis 2012 bei insgesamt ca. 100 Gewässermessstellen Untersuchungen auf Pflanzenschutzmittel gemäß den Vorgaben der WRRL durchgeführt. Kriterium für die Auswahl der Messstellen für das Monitoringprogramm war die Abschätzung eines erhöhten Risikos, dass es dort zu Überschreitungen der durch die WRRL festgelegten Umweltqualitätsnormen (UQN) für Pflanzenschutzmittel kommt.

Eine Reihe von Arzneimittelwirkstoffen konnte ohne wesentlichen Mehraufwand bei der Untersuchung bestimmter Pflanzenschutzmittelwirkstoffe mit erfasst werden. Dabei wurden 2007-2009 folgende 15 Arzneimittelwirkstoffe bestimmt:
Carbamazepin, Metoprolol, Phenazon, Propranolol, Sulfamethaxazol, Trimethoprim, Bezafibrat, Clofibrinsäure, Diclofenac, Ibuprofen, Ketoprofen und Naproxen
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Ab 2010 wurden noch Sildenafil, Phenobarbital und Pentobarbital zusätzlich ins Messprogramm aufgenommen.

Im Jahre 2013/2014 wurde ein erweitertes Messprogramm mit insgesamt 44 Arzneimittelwirkstoffen und 11 Metaboliten  durchgeführt.

Im Jahre 2015 wurde ein erweitertes Messprogramm mit insgesamt 89 Arzneimittelwirkstoffen und 15 Metaboliten  durchgeführt.

Wie kommen Arzneimittel in die Gewässer?

Werden Arzneimittel wie verschrieben eingenommen, können sie je nach ihrer Verstoffwechselung im Körper unverändert oder in Form von Arzneistoff-Metaboliten über die natürliche Ausscheidung in das Abwasser und damit in die Kläranlage eingetragen werden. Außerdem besteht nach wie vor der begründete Verdacht, dass nicht eingenommene oder "abgelaufene" (Alt)Medikamente unsachgemäß über den Wasserweg, sprich Toilette, entsorgt werden. Dadurch gelangen Arzneistoffe für ganz unterschiedliche Anwendungszwecke, z.B. Schmerzmittel, Lipidsenker, Antibiotika, Antiepileptika, Röntgenkontrastmittel und Hormone in den Wasserkreislauf. Die einzelnen Stoffe sind in unseren Kläranlagen unterschiedlich abbaubar. Sofern während der Abwasserreinigung kein oder nur ein unzureichender Abbau stattfindet, gelangen sie ins Oberflächengewässer und möglicherweise durch Infiltration sogar ins Grundwasser. Welche Bedeutung die Versickerung aus Oberflächengewässern in das Grundwasser haben kann, zeigt beispielhaft eine Karte aus dem Grundwasserbewirtschaftungsplan Hessisches Ried von 1996

Welche Umweltrisiken gehen von Arzneimitteln aus?

Während die biologischen Wirkungen der klassischen Abwasserinhaltsstoffe, wie z.B. stickstoff- und phosphorhaltige Verbindungen, auf die aquatische Umwelt weitgehend bekannt sind, können Arzneistoffe und vor allem hormonell wirksame Substanzen im Lebensraum Wasser Auswirkungen auf aquatische Organismen haben, die bisher noch nicht oder nur wissenschaftlich unzureichend untersucht wurden. Zusätzlich kann bei einzelnen dieser Stoffe, soweit sie im Boden aufgrund ihrer chemisch-physikalischen Stoffeigenschaften gut beweglich („grundwassergängig“) sind, die Trinkwassergewinnung gefährdet werden.

Für einzelne Arzneimittel liegen seit einigen Jahren ökotoxikologische Untersuchungsergebnisse und daraus im Auftrag der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) nach den Vorgaben der WRRL hergeleitete Vorschläge für zukünftige UQN vor. Mit diesen vorgeschlagenen, aber noch nicht rechtlich umgesetzten „Grenzwerten“ können die hessischen Messergebnisse verglichen werden.

Als Beispiel soll hier die Gewässerbelastung mit dem Antirheumatikum Diclofenac bewertet werden: Diclofenac kann, wie bayerische Studien ergeben haben, schon bei geringsten Konzentrationen im Wasser zu Nierenschäden bei Forellen führen. Aus diesen Ergebnissen wurde gemäß den EU-Vorschriften ein UQN-Vorschlag von 0,1 µg/l als Jahresmittelwert hergeleitet. Die Diclofenac-Karte von den Jahren 2007-2012 zeigt zusammengefasst die vorliegenden Ergebnisse; in die Karte sind auch einige Ergebnisse aufgenommen worden, die zur Kostenbegrenzung nicht die EU-Anforderungen einer ganzjährigen äquidistanten Messung erfüllen, sondern nur auf Messungen von März bis Juli basieren. Solche Ergebnisse zeigen aber dennoch recht gut die Belastungssituation der entsprechenden Gewässer, da die Arzneimittel aufgrund ihrer Anwendung relativ kontinuierlich in die Gewässer eingetragen werden und Konzentrationsunterschiede im Gewässer hauptsächlich auf die unterschiedliche „Verdünnung“ durch unterschiedliche Wasserführungen zurückzuführen sind. Insofern spiegeln die Ergebnisse auch die unterschiedliche Bevölkerungsdichte in Hessen und die relativen Anteile an kommunalen Abwässern an den jeweiligen Messstellen wieder. Der UQN-Vorschlag wird in den dichter besiedelten Gebieten Südhessens häufig deutlich überschritten.

Die detaillierteren Ergebnisse 2007-2012, sowie die genaue Lage der Messstellen der Arzneimitteluntersuchungen sind getrennt nach den Messstellen in Nord- und Südhessen tabellarisch zusammengefasst.

Die Ergebnisse des erweiterten Messprogramms 2013 finden sie hier.

Die Ergebnisse des erweiterten Messprogramms 2014 finden sie hier.

Die Ergebnisse des erweiterten Messprogramms 2015 finden sie hier.

Den ausführlichen "Arzneimittelbericht Südhessen 1996 – 2000" aus dem Jahre 2005 finden sie auf der HMUKLV-Homepage unter: http://umweltministerium.hessen.de/

Was kann getan werden?

Da viele Medikamente aus medizinischen Gründen unverzichtbar und umweltverträglichere Alternativstoffe nicht verfügbar sind, lässt sich ein Eintrag dieser Stoffe in die Abwasserkanalisation z. Zt. nicht vermeiden. Dieser Sachstand entlässt die Pharmaindustrie trotzdem nicht aus ihrer Verantwortung, bei der Suche und der Entwicklung neuer Arzneimittelwirkstoffe auch deren Auswirkungen auf die Umwelt zu untersuchen und zu berücksichtigen. Daneben muss eine sachgerechte Altmedikamenten-Entsorgung entweder durch Rückgabe in den Apotheken oder mit dem Hausmüll, ggf. im Rahmen der kommunalen Schadstoffsammlung, sichergestellt werden. Dabei muss die Entsorgungssicherheit gegenüber einem unbefugten Zugriff, beispielsweise durch Kinder, gewährleistet sein.
Gleichwohl werden diese Maßnahmen allein das Problem nicht lösen. In der Praxis müssen daher ergänzende Strategien gesucht und das Ziel verfolgt werden, Arzneimittelwirkstoffe im Zuge der Abwasserreinigung in bestimmten  Kläranlagen zu eliminieren.