Νοσοκομεία: Σύστημα made in Greece «καθαρίζει» τα φάρμακα από τα λύματα

Και όμως υπάρχει τρόπος για να έχουμε νοσοκομεία που δεν θα επιβαρύνουν το περιβάλλον, νοσοκομεία όπου η επεξεργασία των υγρών αποβλήτων θα γίνεται επί τόπου μέσω καινοτόμων μεθόδων και μάλιστα το «καθαρό» νερό που θα προκύπτει θα μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί. Οχι, δεν μιλάμε για ένα ουτοπικό για τα δικά μας δεδομένα σύστημα που χρησιμοποιείται σε άλλες πιο «πράσινες» χώρες. Μιλάμε για ένα καινοτόμο σύστημα που αυτή τη στιγμή εφαρμόζεται (πιλοτικά) στην Κρήτη και συγκεκριμένα στο Βενιζέλειο Γενικό Νοσοκομείο Ηρακλείου από έλληνες επιστήμονες διαφορετικών ακαδημαϊκών ιδρυμάτων στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος ΔΙΑΝΥΑ, που αφορά την Επιτόπια Ολοκληρωμένη Διαχείριση των Νοσοκομειακών Υγρών Αποβλήτων. Ενα σύστημα made in Greece, το οποίο δείχνει τον (επιστημονικό) δρόμο προς νοσοκομεία που θα σέβονται περισσότερο το περιβάλλον (και τελικώς τον καθένα μας).

Οι δραστικές ουσίες πολλών φαρμάκων δεν διασπώνται στις εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού

Περιβαλλοντικές συνέπειες

Οπως αρχικώς εξηγεί στο BΗΜΑ-Science o επιστημονικός υπεύθυνος του προγράμματος ΔΙΑΝΥΑ, αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου,  διευθυντής του Εργαστηρίου Ποιότητας Υδάτων και Αέρα Αθανάσιος Στασινάκης, «την τελευταία 20ετία η ανάπτυξη των κατάλληλων αναλυτικών μεθόδων οδήγησε στην ανίχνευση σημαντικών συγκεντρώσεων φαρμακευτικών ενώσεων στο υδάτινο περιβάλλον – παράλληλα φάνηκε μέσα από επιστημονικά στοιχεία ότι ορισμένες φαρμακευτικές ουσίες επιδρούν αρνητικά στους υδρόβιους οργανισμούς. Για παράδειγμα, αντικαταθλιπτικά φάρμακα όπως η σιταλοπράμη, η φλουοξετίνη και η σερτραλίνη επηρεάζουν την ικανότητα των ψαριών να συλλαμβάνουν θηράματα, να διατηρούν τη μνήμη και την αναπαραγωγική τους λειτουργία. Ουσίες όπως η κλοτριμαζόλη και η μικοναζόλη, που έχουν αντιμυκητιασική δράση, επηρεάζουν το ενδοκρινικό σύστημα των υδρόβιων οργανισμών ενώ φάρμακα όπως το μη στεροειδές αντιφλεγμονώδες φάρμακο δικλοφενάκη προκαλούν δυσμενείς επιπτώσεις σε διάφορα όργανα των ψαριών».

Και δεν είναι μόνο αυτό το πλήγμα, προσθέτει ο κ. Στασινάκης. Η εκτεταμένη χρήση αντιβιοτικών και η συχνή ανίχνευσή τους στο περιβάλλον έχει ως αποτέλεσμα την αυξημένη ανθεκτικότητα των βακτηριακών πληθυσμών σε αυτά. «Τα αντιβιοτικά χάνουν την αποτελεσματικότητά τους και ο αριθμός των θανάτων από ανθεκτικές στα αντιβιοτικά λοιμώξεις αυξάνεται. Υπολογίζεται ότι σήμερα στην Ευρώπη πάνω από 35.000 άνθρωποι πεθαίνουν ετησίως από ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια, περισσότεροι από όσους πεθαίνουν κάθε χρόνο εξαιτίας του AIDS».

Ευρωπαϊκές συστάσεις

Αναγνωρίζοντας το πρόβλημα, η Ευρωπαϊκή Ενωση (ΕΕ) έχει συμπεριλάβει δέκα – μέχρι στιγμής – φαρμακευτικές ουσίες (τα αντιβιοτικά σουλφαμεθοξαζόλη, τριμεθοπρίμη, κλινδαμυκίνη, οφλοξασίνη, το αντιδιαβητικό μετφορμίνη, το αντικαταθλιπτικό βενλαφαξίνη και τον μεταβολίτη της διμεθυλ-βενλαφαξίνη, καθώς και τα αντιμυκητιασικά φάρμακα κλοτριμαζόλη, μικοναζόλη και φλουκοναζόλη) στη λίστα με τους μικρορύπους που πρέπει να παρακολουθούνται τακτικά στα υδάτινα σώματα (Κατάλογος επιτήρησης ουσιών για παρακολούθηση σύμφωνα με την Οδηγία 2008/105/ΕΚ, 22 Ιουλίου 2022).

Παράλληλα, σε πρόταση που κατατέθηκε πρόσφατα (26 Οκτωβρίου 2022) στην ΕΕ σχετικά με την επικαιροποίηση της Ευρωπαϊκής Οδηγίας 91/271, που αφορά την επεξεργασία των υγρών αστικών αποβλήτων, αναφέρεται πως οι Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Λυμάτων (ΕΕΛ) στις πόλεις με πληθυσμό άνω των 10.000 κατοίκων θα πρέπει στο μέλλον να παρακολουθούν τα επίπεδα συγκεκριμένων φαρμακευτικών ενώσεων στις εκροές τους και να εφαρμόζουν προχωρημένη επεξεργασία ώστε να τις απομακρύνουν κατά ποσοστό 80%. Στην πρόταση γίνεται ειδική αναφορά και στο ζήτημα της μικροβιακής αντοχής στα αντιβιοτικά και συστήνεται η παρακολούθηση των ανθεκτικών βακτηρίων στα αντιβιοτικά καθώς και των γονιδίων τους στις εκροές των Εγκαταστάσεων Επεξεργασίας Λυμάτων.

Φαρμακευτικές ουσίες όπως τα αντικαταθλιπτικά καταλήγουν στα λύματα και επηρεάζουν οργανισμούς όπως τα ψάρια

Υγρά φαρμακευτικά απόβλητα

Πώς φθάνουν όμως τα φάρμακα στα υγρά αστικά απόβλητα και από εκεί στο υδάτινο περιβάλλον; Ο καθηγητής διευκρινίζει ότι όταν λαμβάνουμε ένα φάρμακο, αυτό δεν συγκρατείται πλήρως από τον οργανισμό μας αλλά ένα σημαντικό μέρος του εκκρίνεται κυρίως μέσω των ούρων. «Για παράδειγμα, η λήψη ενός δισκίου 250 mg κλαριθρομυκίνης, ενός αντιβιοτικού που χρησιμοποιείται ευρέως για τη θεραπεία διαφόρων βακτηριακών λοιμώξεων, έχει ως αποτέλεσμα μέσα στο επόμενο 12ωρο να απεκκρίνεται περίπου το 20% της αρχικής ουσίας από τα ούρα μας. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι ρυθμοί απέκκρισης της κάθε ουσίας διαφοροποιούνται σημαντικά ανάλογα με το είδος του φαρμάκου. Ουσίες όπως η λεβετιρακετάμη (χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της επιληψίας) και η βαλσαρτάνη (χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της υψηλής αρτηριακής πίεσης και της καρδιακής ανεπάρκειας) απεκκρίνονται σε πολύ υψηλότερα ποσοστά, της τάξεως του 66% και του 85%, αντίστοιχα».

Ετσι ο καθένας μας που κάνει οικιακή χρήση φαρμάκων αποτελεί πηγή παραγωγής υγρών αποβλήτων επιβαρυμένων με φαρμακευτικές ουσίες. Φανταστείτε πόσο μεγαλύτερη πηγή φαρμακευτικής ρύπανσης στα υγρά απόβλητα αποτελούν τα νοσοκομεία, όπου γίνεται χρήση τεράστιου αριθμού διαφορετικών φαρμακευτικών ουσιών σε καθημερινή βάση. Ωστόσο, όπως επισημαίνει ο υπεύθυνος του προγράμματος ΔΙΑΝΥΑ, σε ό,τι αφορά την παραγωγή υγρών αποβλήτων από τα νοσοκομεία, αυτή είναι πολλών και διαφορετικών ταχυτήτων. «Τα ποιοτικά και τα ποσοτικά χαρακτηριστικά των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές από πτέρυγα σε πτέρυγα του ίδιου νοσοκομείου καθώς και μεταξύ διαφορετικών νοσηλευτικών ιδρυμάτων ανάλογα με το μέγεθος του εκάστοτε ιδρύματος, τον αριθμό των κλινών, τον αριθμό και τον τύπο των προσφερόμενων υπηρεσιών, τη χώρα και την εποχή».

Από το νοσοκομείο στο νερό!

Στην Ελλάδα λειτουργούν 270 δημόσια και ιδιωτικά θεραπευτήρια, σύμφωνα με τα πιο πρόσφατα στοιχεία της ΕΛΣΤΑΤ (2019). Ο κ. Στασινάκης μάς εξηγεί πώς γίνεται σήμερα η διαχείριση των υγρών αποβλήτων τους. «Τα υγρά απόβλητα συλλέγονται από τις διαφορετικές πτέρυγες του κάθε νοσοκομείου και καταλήγουν στην κοντινότερη Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων της περιοχής, είτε απευθείας μέσω του αποχετευτικού δικτύου της πόλης είτε μετά από προεπεξεργασία εντός του χώρου του νοσοκομείου. Ωστόσο, καθώς οι Εγκαταστάσεις Επεξεργασίας Λυμάτων των πόλεων δεν έχουν σχεδιαστεί για να απομακρύνουν φαρμακευτικές ουσίες, τελικά αυτές καταλήγουν στο υδάτινο περιβάλλον σε σημαντικές συγκεντρώσεις. Τα νοσοκομεία συνεισφέρουν σημαντικά στη συνολική μάζα των φαρμακευτικών ουσιών που ανιχνεύονται στα αστικά λύματα των πόλεων – από 20% έως 90%, ανάλογα με το είδος της φαρμακευτικής ουσίας – αλλά την ίδια στιγμή τα υπάρχοντα συστήματα επεξεργασίας των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων που εφαρμόζονται εδώ και 30 χρόνια είναι παρωχημένα και αναζητούνται αποτελεσματικότερες λύσεις που θα αντιμετωπίζουν τη νοσοκομειακή… υγρή ρύπανση στην πηγή της».

 Λύση στην πηγή

Μια τέτοια άκρως αποτελεσματική λύση, κατά τον καθηγητή και τους συνεργάτες του, αφορά την επιτόπια επεξεργασία των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων η οποία παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα καθώς επιτρέπει την εφαρμογή εξειδικευμένων τεχνολογιών επεξεργασίας σε σχετικά μικρές ροές αποβλήτων. «Οι συγκεκριμένες τεχνολογίες μπορούν να εφαρμοστούν είτε σε συγκεκριμένα σημεία του νοσοκομείου, όπου παρατηρούνται ρεύματα με υψηλές συγκεντρώσεις φαρμακευτικών ουσιών (π.χ. Ογκολογικό Τμήμα) ή/και στο μείγμα των παραγόμενων νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων. Μια τέτοια στρατηγική που αφορά εξειδικευμένη επεξεργασία των αποβλήτων αναμένεται να συνδέεται με πολύ χαμηλότερο κόστος. Διότι είναι προφανώς διαφορετικό να εφαρμόζεται η επεξεργασία σε μερικές δεκάδες κυβικά μέτρα (m³) λυμάτων την ημέρα (τόση είναι η συνήθης παροχή νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων ενός γενικού νοσοκομείου μιας μέσης ελληνικής πόλης – στο Βενιζέλειο νοσοκομείο, για παράδειγμα, ο καθημερινός όγκος των υγρών αποβλήτων είναι της τάξεως των 60 m³) σε σχέση με την εφαρμογή της στην εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων της πόλης, που δέχεται αρκετές χιλιάδες m³ λυμάτων ανά ημέρα» λέει ο καθηγητής.

Από τη θεωρία στην πράξη

Αυτή η επιτόπια, πολύ πιο φιλική προς το περιβάλλον αλλά και την οικονομία, στρατηγική ολοκληρωμένης διαχείρισης των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων παίρνει αυτή τη στιγμή «σάρκα και οστά» στην Κρήτη μέσα από ένα καινοτόμο ερευνητικό έργο που «τρέχει» το Τμήμα Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου σε συνεργασία με το Τμήμα Γεωπονίας του Ελληνικού Μεσογειακού Πανεπιστήμιου, το Τμήμα Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης και την εταιρεία Medical Waste. Πρόκειται για το πρόγραμμα ΔΙΑΝΥΑ, το οποίο είναι μοναδικό για τα ελληνικά δεδομένα (αλλά και πρωτοποριακό και για τα ευρωπαϊκά αφού παρόμοια προγράμματα διεξάγονται αυτή τη στιγμή μόνο στην Ελβετία και στη Δανία)  και χρηματοδοτείται από το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα, Καινοτομία» 2014-2020 (Δράση: Ερευνώ – Καινοτομώ – Δημιουργώ).

Στο πρόγραμμα, εκτός από τον κ. Στασινάκη, συμμετέχει από το Πανεπιστήμιο Αιγαίου ο επίκουρος καθηγητής Μιχάλης Φουντουλάκης, από το Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο οι καθηγητές Θρασύβουλος Μανιός και Νίκος Κατσαράκης και από το Πολυτεχνείο Κρήτης η αναπληρώτρια καθηγήτρια Δανάη Βενιέρη και ο ομότιμος καθηγητής Νίκος Καλογεράκης.

Πρώτα η χαρτογράφηση

Στο πλαίσιο του έργου αρχικώς σκιαγραφήθηκε το «αποτύπωμα» της κατανάλωσης φαρμάκων στο Βενιζέλειο Νοσοκομείο αλλά και της εκροής των φαρμακευτικών ουσιών στα υγρά απόβλητα. «Συλλέξαμε δεδομένα για τις καταναλώσεις φαρμάκων στις διαφορετικές πτέρυγες του Βενιζέλειου επί ένα έτος και αναλύσαμε δείγματα νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων προκειμένου να προσδιορίσουμε τις συγκεντρώσεις των φαρμακευτικών ουσιών σε αυτά. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, που δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Science of the Total Environment, ο αριθμός των φαρμακευτικών ουσιών που καταναλώνεται σε ένα νοσοκομείο διαφοροποιείται σημαντικά ανάλογα με την κλινική και το τμήμα. Ο μεγαλύτερος αριθμός δραστικών ουσιών καταναλώνεται στη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας και στα τμήματα Αιματολογίας, Καρδιολογίας, Παθολογίας και Ογκολογίας» σημειώνει ο υπεύθυνος του προγράμματος.

Μεταξύ των ουσιών που ανιχνεύθηκαν στα δείγματα νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων που συνελέγησαν, μεγαλύτερες συγκεντρώσεις προσδιορίστηκαν για τις φαρμακευτικές ουσίες παρακεταμόλη (αντιπυρετικό, παυσίπονο), ριφαξιμίνη (αντιβιοτικό), ιοπραμίδη (ιωδιούχο σκιαγραφικό) και ασικλοβίρη (αντι-ιικό). Οι συγκεντρώσεις αυτών των ουσιών έφταναν τις μερικές εκατοντάδες μg/L – 500 φορές υψηλότερες από τις τιμές που συνήθως ανιχνεύονται στα αστικά λύματα.

Στη συνέχεια η παρέμβαση

Και μετά την ανάλυση ήλθε η παρέμβαση: από το περασμένο καλοκαίρι τοποθετήθηκε στον εξωτερικό χώρο του νοσοκομείου καινοτόμος πιλοτική μονάδα επεξεργασίας των νοσοκομειακών υγρών αποβλήτων. Η πιλοτική μονάδα θα συνεχίσει να παρακολουθείται έως το τέλος του έργου (Ιούνιος 2023) ώστε να συλλεγούν όλες οι απαραίτητες πληροφορίες  που θα επιτρέψουν την οικονομική και τεχνική αξιολόγηση του προτεινόμενου συστήματος επεξεργασίας καθώς και τη μελλοντική εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας.

Στην πιλοτική μονάδα, τα υγρά απόβλητα του νοσοκομείου αρχικώς οδηγούνται σε διαδοχικούς βιοαντιδραστήρες που περιέχουν αναερόβια και αερόβια βακτήρια, και υφίστανται βιολογική επεξεργασία. Στη συνέχεια, εφαρμόζεται φωτοχημική επεξεργασία των αποβλήτων με χρήση υπεροξειδίου του υδρογόνου και ακτινοβολίας UV, ενώ στο τέλος τα απόβλητα χλωριώνονται.

Τα πλεονεκτήματα του συστήματος

Οπως υπογραμμίζει στο ΒΗΜΑ-Science o κ. Θρασύβουλος Μανιός από το Μεσογειακό Πανεπιστήμιο που μαζί με την ομάδα του είναι υπεύθυνος για την παρακολούθηση της γενικής λειτουργίας του συστήματος, «το μεγάλο πλεονέκτημά του είναι ότι γίνεται διαχείριση των νοσοκομειακών λυμάτων που έχουν ιδιαιτερότητες αφού περιέχουν σε μεγάλη συγκέντρωση εν δυνάμει επικίνδυνες για το υδάτινο περιβάλλον φαρμακευτικές ουσίες, στην πηγή τους, προτού φθάσουν στα αστικά λύματα. Και έχουμε δει μέχρι στιγμής ότι το σύστημα είναι άκρως αποτελεσματικό αφού απομακρύνει πάνω από το 85% των περισσότερων φαρμακευτικών ουσιών επιτρέποντας μάλιστα την επαναχρησιμοποίηση των «καθαρών» πλέον αποβλήτων για σκοπούς όπως η άρδευση του χώρου πρασίνου των νοσοκομείων. Είναι πάντως πολλές και ενδιαφέρουσες οι προκλήσεις που έχουμε να αντιμετωπίσουμε.

»Για παράδειγμα, ένα άλλο χαρακτηριστικό των νοσοκομειακών λυμάτων που εντοπίσαμε και μας εξέπληξε είναι η πολύ αυξημένη αλατότητά τους, η οποία δεν εξηγείται από την ποιότητα του εισερχόμενου νερού στη μονάδα επεξεργασίας. Εκτιμούμε ότι η τόσο υψηλή αλατότητα οφείλεται στην πολύ μεγάλη χρήση ενδοφλέβιων ορών που γίνεται στα περισσότερα τμήματα του νοσοκομείου και αναζητούμε λύσεις για την αντιμετώπιση του ζητήματος ώστε να μπορεί να γίνει η καλύτερη δυνατή επανάχρηση του νερού. Σε κάθε περίπτωση είναι σημαντικό να αντιμετωπίζονται τα προβλήματα εν τη γενέσει τους και αυτό το πρωτοποριακό πρόγραμμα μας δίνει αυτή τη δυνατότητα».

Οπως διαβάσατε, η επιστημονική πρωτοπορία έχει και ελληνική υπογραφή και στη συγκεκριμένη περίπτωση υπόσχεται να βγάλει από το… αγκάθι ρόδο με στόχο την προστασία των υδάτινων οικοσυστημάτων και τελικώς όλων μας. Ας ελπίσουμε η πιλοτική αυτή μονάδα να είναι μόνο η αρχή μιας… οικολογικής νοσοκομειακής επανάστασης!

420διαφορετικές δραστικές ουσίες βρέθηκαν στα υγρά απόβλητα του Βενιζέλειου Νοσοκομείου. 3.000-3.500διαφορετικά σκευάσματα χρησιμοποιούνται σε ένα νοσοκομείο (ορισμένα εκ των οποίων περιέχουν τις ίδιες δραστικές ουσίες, εξ ου και ο αριθμός των δραστικών ουσιών που εντοπίζονται στα υγρά απόβλητα είναι μικρότερος). Περισσότερες πληροφορίες για το ερευνητικό πρόγραμμα ΔΙΑΝΥΑ μπορούν οι ενδιαφερόμενοι να βρουν στην ιστοσελίδα του προγράμματος: https://dianya.gr/

Εντυπωσιακά αποτελέσματα

Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα δείχνουν ότι «η τελική εκροή της μονάδας καλύπτει πλήρως τις απαιτήσεις της ελληνικής και ευρωπαϊκής νομοθεσίας για τη διάθεση των αποβλήτων σε υδάτινους αποδέκτες και για την επαναχρησιμοποίησή τους» αναφέρει ο κ. Στασινάκης. Εκτός από την απομάκρυνση των αιωρούμενων στερεών, του οργανικού φορτίου και του αμμωνιακού αζώτου σε ποσοστά υψηλότερα του 90%, οι μετρήσεις που έχουν γίνει έως σήμερα δείχνουν ότι μειώνεται η συνολική μάζα των φαρμακευτικών ουσιών σε ποσοστό μεγαλύτερο του 85%. Σε ό,τι αφορά τα παθογόνα βακτήρια, το σύστημα απομακρύνει πλήρως το βακτήριο Escherichia coli, που αναφέρεται στη νομοθεσία επαναχρησιμοποίησης των αποβλήτων. Παράλληλα, απομακρύνει κατά 100% βακτήρια ιατρικού ενδιαφέροντος όπως εντερόκοκκους, Klebsiella sp. και Clostridium perfringens. Οσον αφορά το γενετικό υλικό των βακτηρίων και τα γονίδια ανθεκτικότητας, αυτά απομακρύνονται σε ποσοστό μεγαλύτερο του 99,999%. Τέλος, πειράματα οικοτοξικότητας δείχνουν μηδενική τοξικότητα της εκροής.

Έντυπη έκδοση Το Βήμα