Geneesmiddelen in de Rijn RIVM, Bilthoven, 10 januari 2011 Thomas ter Laak, Monique van der Aa, Corine Houtman, Peter Stoks and Annemarie van Wezel

2 Watercycle Research Institute Inhoud Geneesmiddelen in de Rijn Trends in ruimte en tijd Consumptie en vrachten Modellering jaarvrachten Voorbeeld: Toepassing methode voor pandemie

3 Watercycle Research Institute Introductie Grote hoeveelheden geneesmiddelen gebruikt in EU Gebruik neem toe door oa vergrijzing 1 Geneesmiddelen komen na uitscheiding door de mens in oppervlaktewater via RWZIs 1) van der Aa, N.G.F.M et al. H2O:33-35; 2009

4 Watercycle Research Institute Route humane geneesmiddelen Afbraak RWZI % % % Humane consumptie (verkoop ≠ gebruik) 1 Afbraak en sorptie in het milieu Sorptie RWZI-slib Metabolisme 1. Ruhoy IS, Daughton CG. 2008, Environ Int 34: Afbraak Producten; (eco)toxicoligisch relevant ? % % % % Concentrate in oppervlaktewater

5 Watercycle Research Institute Geneesmiddelen in de Rijn 9 locaties Maandelijkse metingen (2002 – 2008, muv 2003) 127 geneesmiddelen endocriene verstoorders en Rontgen- contrastmiddelen geanalyseerd

6 Watercycle Research Institute Geneesmiddelen in de Rijn 67 stoffen gedetecteerd >5000 individuele detecties 20 (22) meest voorkomende stoffen Nader bestudeerd

7 Watercycle Research Institute Concentraties in de Rijn A= Antibiotica B= Beta blockers C= Cholesterol verlagers D= Antiepileptica E= Pijnstillers/ontstekingsremmers F= Rontgencontrastmiddelen

8 Watercycle Research Institute Trends in de ruimte Anthropogene druk neemt toe met de loop van de Rijn

9 Watercycle Research Institute Trends in de ruimte Concentraties nemen niet altijd toe met de loop van de Rijn

10 Watercycle Research Institute Trends met de loop van de Rijn 11 stoffen nemen toe 9 stoffen vertonen geen trend 2 stoffen nemen af

11 Watercycle Research Institute Trends in de tijd (Nederlandse locaties) Meeste stoffen vertonen geen significante trend in de tijd ( ), slechts enkele stoffen nemen marginaal toe of af

12 Watercycle Research Institute Vrachten kg/d (Lobith) Debiet bepaalt verdunning van stoffen, concentraties niet de meest relevante parameter. Vracht kan berekend worden door dagconcentratie te vermenigvuldigen met dagdebiet (RWS).

13 Watercycle Research Institute Vrachten kg/d (Lobith) A= Antibiotics B= Beta blockers C= Lipid regulators D= Anti-epileptic drugs E= Analgesics/anti- inflammatory drugs F= X-ray contrast media

14 Watercycle Research Institute Vrachten kg/d (Lobith) A= Antibiotics B= Beta blockers C= Lipid regulators D= Anti-epileptic drugs E= Analgesics/anti- inflammatory drugs F= X-ray contrast media Correctie voor debiet reduceert variatie niet veel!

15 Watercycle Research Institute Dagtrends (literature) Figure from: Radke, M., Ulrich, H., Wurm, C., Kunkel, U., Environ Sci Technol Interessante reviews: Ort C, Lawrence MG, Reungoat J, Mueller JF. Environ Sci Technol (ASAP 2010) Ort C, Lawrence MG, Rieckermann Jr, Joss A. Environ Sci Technol (ASAP 2010) Dagtrends, soms verstoord door hevige regen variatie concentratie en load tot 1 ordegrootte! Grab sampling niet accuraat

16 Watercycle Research Institute Seizoenstrends in kg/d (Lobith) Meeste vrachten van stoffen vertonen geen (duidelijke) seizoenstrends Sommige stoffen wel.

17 Watercycle Research Institute Seizoenstrends BRON Davey, P., Ferech, M., Ansari, F., Muller, A. and Goossens, H. (2008) J. Antimicrobial Chemotherapy 62(6), Temperatuur-afhankelijke afbraak in RWZI en milieu Variatie in consumptie Dus.. 1 grab sample is niet heel relevant

18 Watercycle Research Institute Jaarlijkse vrachten vs. consumptie 58 mil. inwoners 36.9 mil. Duitsers 5.0 mil. Zwitsers 3.7 mil. Fransen 11.5 mil. Nederlanders 0.8 mil. rest

19 Watercycle Research Institute Gebruiksgegevens Geneesmiddelengebruik in Rijnstroomgebied Uitscheiding door de mens Verwijdering RWZI Vergelijking tussen vrachten en bovenstrooms geneesmiddelen Lobith

20 Watercycle Research Institute Fracties van consumptie in de Lobith

21 Watercycle Research Institute Modelleren van vrachten Afbraak RWZI Vrachten in oppervlaktewater % % % % Humane consumptie Afbraak en sorptie in het milieu Sorptie RWZI-slib Metabolisme ?

22 Watercycle Research Institute Teruggevonden vs. voorspelde fractie Voorspelde fractie

23 Watercycle Research Institute ? Voorspelde fractie Teruggevonden vs. voorspelde fractie 15 van 20 stoffen goed voorspeld, 5 overschat. overschatting door negeren milieuafbraak, medicijntrouw, onbetrouwbare gebruiksdata

24 Watercycle Research Institute Pandemie: tijdelijke toename gebruik geneesmiddel(len) Gebruik (hoeveelheid, periode, verkoop ≠ gebruik) Metabolisme, RWZI passage, Afbraakproducten? Debiet / volume ontvangend water (lokaal, regionaal Internationaal)

25 Watercycle Research Institute Voorbeeld Pandemie: Tamiflu (oseltamivir) Humane excretie, ~75% omgezet tot actieve osletamivir carboxilate 1 RWZI passage 96% Gebruik 1.5 g PP (kuur, 10 dagen) Pandemie, aanname: 40% van bevolking neemt kuur in 6 weken Debiet Rijn = gemiddeld 2300 m 3 /s (Lobith) PEC OC, zonder afbraak milieu = ~5.9 ug/L (Lobith) Soderstrom 2009, PEC in Japan met bergelijkbare berekening klopt aardig 2 1 Van Loenen AC CVZ. 2. Soderstrom H, Jarhult JD, Lindberg RH, Tanaka H, Fick J. 2009, PLoS ONE 4:E6064.

26 Watercycle Research Institute Samengevat (1) Concentraties geneesmiddelen ng-ug/L range. Rontgencontrastmiddelen hoogste concentraties Concentraties nemen toe met loop van Rijn Concentraties en vrachten varieren in de tijd

27 Watercycle Research Institute Samengevat (2) 25% (1 - 70%) van de selectie van geconsumeerde geneesmiddelen stroomt langs Lobith Simpel massabalans model voorspelt vrachten behoorlijk Model bruikbaar voor: Voorspellen milieu vrachten (bij gebrek monitoring data) Berekenen consumptie met monitoring data (bijv DOA) PEC bij pandemie?!

28 Watercycle Research Institute Meer informatie: ter Laak TL et al. 2010, Environ Int 36: ://