Lægemiddelstoffer Risikovurdering og anbefalede maksimale koncentrationer

Lægemiddelstoffer Risikovurdering og anbefalede maksimale koncentrationer Ulf Nielsen Natur og Miljø 2014, God regulering af lægemiddestoffer i hospitalsspildevand 20.05.14

Hovedfokus Hvordan kan forbruget af lægemiddelstoffer på hospitalerne kortlægges og risikovurderes? Hvordan er KL-gruppens anbefalede maksimale koncentrationer for spildevand opstillet og hvor finder man de opdaterede værdier? Hvad er status for fuldskala-renseanlægget på Herlev Hospital? DHI

Forbrug af lægemiddelstoffer på hospitaler Udgør f.eks. omkring 7,5 tons antibiotika pr. år

Forbrug Udledning med spildevand Illustration modified from Daughton and Ternes, 2000 Samtidigt råder sundhedsstyrelsen over detaljeret forbrugsstatistik fra hospitaler helt ned på afdelingsniveau Beregning er en farbar vej! OBS! Miljø- og sundhedsrisici er stadig ikke fuldt afklaret. Der findes miljødata for ca. 450 af 1100 lægemidler markedsført i Danmark

Eksempler på databaser med hospitaler Hovedstaden Befolkning RA Lynetten Slagelse Hospital Ambulatorier RA Damhusåen RA SCA

Kortlægning af udledning af lægemiddelstoffer Forbrug af lægemidler på hospitaler og i primær sektor Beregning ud fra antal forbrugte pakninger Eksl. metabolisering (100% udskillelse) Afledt mængde fra hospitalet Afledt mængde fra primær sektor Vandforbrug på hospital Spildevandskoncentration = PEC Hospital Tilledt mængde til renseanlæg Tilløbsvandmængde til renseanlæg Spildevandskoncentration = PEC tilløb_renseanlæg Fjernelsegrad på renseanlæg indregnes Renset spildevandskoncentration = PEC udløb_renseanlæg Fortyndingsfaktor= 2-50 Miljørisiko Vandområdekoncentration = PEC vandområde PEC/PNEC Vandområde

Hospitals- a point source? Cytostatics Inpatient 16 % (32 kg) Outpatient 83 % (164 kg) Hospitals 1 % ( 1,2 kg) General public Data (2012) from Copenhagen catchment area (WWTP Lynetten)

Hospitals- a point source? Endocrine Therapy Inpatient Outpatient 42 % (12 kg) 54 % (15 kg) Hospitals 4 % ( 1 kg) General public Data (2012) from Copenhagen catchment area (WWTP Lynetten)

Hospitals- a point source? Antibiotics Inpatient Outpatient 2 % (134 kg) 26 % (1490 kg) Hospitals 72 % (4186 kg) General public Data (2012) from Copenhagen catchment area (WWTP Lynetten)

Hospitals- a point source? Pain killers (analgesics) Inpatient Outpatient 0,2 % (69 kg) 4 % (1669 kg) Hospitals 96 % (38787 kg) General public Data (2012) from Copenhagen catchment area (WWTP Lynetten)

Eksempel på resultat fra risikovurdering Miljøkritiske stoffer på Hillerød Hospital Lægemiddel ATC ABC PNEC fersk (µg/l) Stabilitet af PNEC Hospitalets andel (%) Forbrug (g/år) Spildevands koncentration (µg/l) PEC/PNEC i Pøle Å Clarithromycin J01FA09 A 0,06 1,7 51 2831 16,7 4,2 Diclofenac M01AB05 A 0,10 1 12 543 3,2 2,6 Erythromycin J01FA01 A 0,04 1,7 3 157 0,92 2,2 DHI 23 May, 2014 #11

Målte risikofaktorer (MEC/PNEC) for sjællandske åer med hospitaler i oplandet 6 5 5,5 74 4 3 2 2,3 3,0 1 0 0,5 0,9 0,4 1,1 0,2 0,1 0,4 0,8 0,2 0,7 (maksimum-værdier og N=6) DHI 23 May, 2014 #12

Opstilling af Anbefalede Maksimale Koncentrationer (AMK) for tilslutning til kloak Opgave for KL s arbejdsgruppe omkring hospitalsspildevand Opstille forslag til AMK for ca. 20 lægemiddelstoffer, som hospitalerne typisk er punktkilder til Hovedformål: At opstille vejledende værdier, som kommunerne kan anvende til at: identificere kritiske udledninger fastsætte kravværdier i tilslutningstilladelser, som kan kontrolleres via spildevandsmålinger

Hovedprincipper for opstilling af AMK Regner tilbage fra den kritiske vandområde-koncentration (PNEC) Vigtigt! Stabilitetsscore for hver AMK, som skal synliggøre, hvor stabilt/robust datagrundlaget er

Eksempelhospitaler anvendt til udvælgelse af stoffer Rigshospitalet Nyt Hospital Herlev Nyt Hospital Nordsjælland Slagelse Sygehus Ny Psykiatri Slagelse Psykiatrisk Center Sct. Hans Bonusinformation: Hvor Væsentligste stor udledning kriterier før 0,01 for µg/l udvælgelse over- af stoffer: skrides Tilledning i udløbet? af (EMEA-grænse) stoffet er over 2% af total Lynetten: tilledning 590 g/år til lokalt renseanlæg SCA: Koncentration 240 g/år i vandområde >0,01 µg/l Roskilde Stoffer Bjergmarken: fra hovedgrupper 74 g/år af cytostatika og Hillerød: hormoner 70 g/år Slagelse: Stoffer 50 g/år med PEC/PNEC > 0,1

Processen ABCvurdering blev samtidig gennemført 698 226 79 33 miljørelevante stoffer anvendt på eksempelhospitalerne Potentielt miljøfarlige stoffer udvalgt til miljødatasøgning i international litteratur Stoffer med PEC/PNEC >0,1 og andel > 1,9 % Stoffer med PEC/PNEC >0,1 og andel >1,9 % med stabilitetsscore 2 DHI 23 May, 2014

Usikkerhedsfaktorer for PNEC-værdier Principper for opstilling af PNEC-værdier: Indsamling af økotoksikologiske testdata fra litteraturen =>EC50, LC50, EC10, NOEC værdier for alger, krebsdyr, fisk og evt. andre organismer PNEC = laveste (EC50, LC50, EC10, NOEC)/UF UF: Usikkerhedsfaktor, som bestemmes af kvaliteten af datasættet for stoffet UF fra ECHA, 2011:

Stabilitetsscore for PNEC og AMK Mangel på miljøeffektdata for en stor del af lægemiddelstofferne Få data = lav robusthed => Betydelig ændringer af PNEC som følge af nye data Stort datasæt = høj robusthed => Små ændringer af PNEC som følge af nye data Stabilitetsscore: log10(uf FQSAR) Varierer mellem 0 og 3,3 for ferskvand Anvendt computersimulering eller ej (FQSAR): sat til 1, hvis PNEC er baseret på målte miljøeffektdata sat til 2, hvis PNEC er baseret på QSAR beregnede miljøeffektdata Fx: Gentamicin UF-faktor: 1000 Er baseret på QSAR derfor F QSAR : 2 Stabilitetsscore altså Log(1000*2) = 3,3

Stabilitetsscore for PNEC og AMK Grænse ved 2 betyder at vi har max usikkerhedsfaktor på 100 og ingen QSAR-data

De 36 stoffer Amlodipin A 1,0 2 0 1,0 1,0 Ciprofloxacin A 3 A-stoffer: Max acc. tilløbskoncentration til renseanlæg er anvendt direkte Citalopram B 8,0 2 19 9,9 99 B-stoffer: Max acc. tilløbskoncentration x 10 (jf. DEHP, LAS og tungmetaller) DHI 23 May, 2014

3 ekstra-stoffer med ringe stabilitet/robusthed Stoffer, som er målt ved høje koncentrationer i hospitalsspildevand, og som har en stabilitetsscore >2 DHI 23 May, 2014

Aktuel opdatering af AMK for ciprofloxacin Ciprofloxacin som eksempel Tidligere AMK: 0,01 µg/l Før var usikkerhedsfaktoren 1000 stabilitetsscore 3 Ikke kroniske værdier for alle trofiske niveauer Alger Nye værdier bliver tilgængelige på www.spildevandsinfo.dk Ny AMK: 0,34 µg/l Nu er usikkerhedsfaktoren 10 stabilitetsscore 1 Kroniske værdier for 3 trofiske niveauer Krebsdyr Fisk DHI 23 May, 2014 #22

Målinger og overskridelser af AMK Herlev Hospital AMK Målt konc. Overskridelse Lægemiddel [ng/l] [ng/l] [Målt konc./amk] Amlodipine 1000 39 Azithromycin 120 3900 32,5 Capecitabin 340 520 1,5 Ciprofloxacin 340 14000 41,2 Citalopram 99000 850 Clarithromycin 95 4200 44,2 Diclofenac 130 520 4,0 Erythromycin 170 570 3,4 Fluoxetine 110 34 Furosemid 50000 12000 Ibuprofen 170000 34000 Carbamazepin 5000 94 Naproxen 240000 970 Olanzapin 11000 46 Paracetamol 420000 260000 Prednisolon 3400 16000 Propranolol 100 110 1,1 Sulfamethoxazol 310 5400 17,4 19 stoffer over detektionsgrænsen med AMK 8 overskrider AMK Hvidovre Hospital AMK Målt konc. Overskridelse Lægemiddel [ng/l] [ng/l] [Målt konc./amk] Amlodipin 1.000 49 Azithromycin 120 590 4,9 Capecitabin 340 Ciprofloxacin 340 40.000 117,6 Citalopram 99.000 490 Clarithromycin 95 5,2 Diclofenac 130 800 6,2 Erythromycin 170 640 3,8 Furosemid 50.000 9.900 Ibuprofen 170.000 35.000 Carbamazepin 5.000 620 Naproxen 240.000 800 Paracetamol 420.000 200.000 Prednisolon 3.400 5.700 1,7 Propranolol 100 230 2,3 Sulfamethoxazol 310 810 2,6 Tramadol 26.000 4.600 17 stoffer over detektionsgrænsen med AMK 8 overskrider AMK Tramadol 26000 4300 DHI 23 May, 2014 #23

Status for tilgængelige analysemetoder Laboratorier tilbyder aktuelt analyser for 21 ud af de 36 stoffer DHI 23 May, 2014 #24

ABC-vurderinger i forbindelse med AMK-projekt Fordelingen på ABC for de 226 udvalgte stoffer (potentielt miljøproblematiske stoffer, som hospitalerne er punktkilder til): Antal A 113 B 70 C 43 Total 226 Eksempler (uden ambulatorier) Rigshospitalet Forbrug (kg/år) A 438 B 1.139 C 624 Herlev Forbrug (kg/år) A 181 B 700 C 762 DHI 23 May, 2014

www.spildevandsinfo.dk Biofos gruppe omkring hospitalsspildevand lægger opdateret oversigt over AMK-værdier Plus de 226 ABC-vurderede lægemiddelstoffer Ny værdi for ciprofloxacin 7 nye stoffer med AMK fra Slagelse DHI 23 May, 2014 #26

Fuldskala renseanlæg på Herlev Hospital Samlet løsning - vand, slam og luft Projekt fra 2012-2015 (start: May 2014) Total budget incl. bygning: 43 mio. kr Total estimerede driftsomkostninger (incl. slamhåndtering): 9,7 kr/m 3 MBR technology: Grundfos Biobooster Polishing technologies: Ultraaqua Air treatment: Neutralox Test og dokumentation: DHI Andre partnere: Herlev Hospital, Markedsmodningsfonden, Region Hovedstaden, Københavns Kommune og Herlev Kommune, Lynettefællesskabet I/S DHI

Mål for rensning på Herlev Hospital Direkte udledning til Kagsåen Genbrug af renset vand (teknisk vand, kølevand) Tilbagebetalingsperiode: 6-7 år Testdrift i et år til dokumentation af renseeffektivitet, robusthed og driftsomkostninger Miljø- og sundhedsrisikovurderinger Udvikling af overvågnings- og kontrolmetoder DHI

Drift af renseanlæg To linjer til tests; én med GAC+ ozon, den anden med ozon + GAC Flow: ca. 150.000 m 3 /år (hospital med 900 senge) Grovfiltrering MBR Polering DHI

Overblik over renseanlæg DHI

Informationsbrochure om renseanlægget E-mail: uln@dhigroup.com DHI

Hovedfokus Hvordan kan forbruget af lægemiddelstoffer på hospitalerne kortlægges og risikovurderes? Via forbrugsstatistik og beregning af udledninger til spildevand og vandområder Hvordan er KL-gruppens anbefalede maksimale koncentrationer for spildevand opstillet og hvor finder man de opdaterede værdier? Man har regnet tilbage fra de miljøkritiske koncentrationer for vandområder. Opdaterede værdier findes på www.spildevandsinfo.dk Hvad er status for fuldskala-renseanlægget på Herlev Hospital? Anlægget er i drift (siden medio maj). Rapporteret evaluering: Februar 2015 DHI

Lægemiddelstoffer i hospitalsspildevand Hospital Renseanlæg Kloakarbejdere Vandområde Kloakoverløb Aflastning/bypass Miljø- og sundhedsrisici er stadig ikke fuldt afklaret. Der findes miljødata for ca. 450 af 1100 lægemidler markedsført i Danmark

DHI database Sundhedsstyrelsen registrerer antal solgte pakninger, antal piller/væske i hver pakning og mængde aktiv stof i hver pille/væske Godt samarbejde med Sundhedsstyrelsen om levering af rådata for hele DK I DHI databasen kobles antal solgte pakninger (Vnr for hver) for en bestemt afdeling med pakningens indhold af antal piller og aktiv stof