ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.
Autor
Vodohospodářské technicko-ekonomické informace
Vodohospodářské technicko-ekonomické informace jsou odborným recenzovaným časopisem vydávaným Výzkumným ústavem vodohospodářským T. G. Masaryka, v.v.i., nepřetržitě od roku 1959.
Tagy
Článek
Vody
Životní prostředí
Logo of LinkedIn

Komunální odpadní voda jako diagnostické médium

Po, 11.11.2019
| Originální článek z: Vodohospodářské technicko-ekonomické informace
Příspěvek nastiňuje možnosti využití epidemiologického přístupu k analýze komunálních odpadních vod k monitoringu životního stylu obyvatelstva.
Pixabay

Pixabay

Souhrn

Příspěvek nastiňuje možnosti využití epidemiologického přístupu k analýze komunálních odpadních vod k monitoringu životního stylu obyvatelstva, stravovacích návyků, dopadů stavu životního prostředí na člověka, hodnocení zdravotního stavu populace a sledování spotřeby nezákonných drog a dalších látek v monitorované populaci. Jeho cílem je upozornit na potřebu věnovat se tomuto vědnímu oboru více i v České republice.

VTEI

Úvod

Získat nové údaje o tom, co všechno se v životním prostředí vyskytuje, je ve své podstatě čím dál tím jednodušší. Instrumentální technika se bouřlivě vyvíjí, je stále citlivější a citlivější, obsluha přístrojů se zjednodušuje. V jednom analytickém běhu stanovujeme stovky sloučenin najednou, a to v nanogramových i subnanogramových množstvích. Stanovujeme látky známé (target analysis), hledáme další látky (non-target screening), abychom je následně již jako známé látky mohli dále sledovat. Takto získaná data většinou porovnáme s legislativou, s normami, vyhláškami, maximálními reziduálními limity a zjistíme, zda analyzovaný vzorek vyhovuje či nevyhovuje požadovaným parametrům.

Na naměřená data můžeme ale pohlížet i jiným způsobem. Epidemiologický přístup k analýze komunálních odpadních vod (wastewater based epidemiology – WBE) je příkladem jiného využití naměřených dat. Základ WBE byl položen na přelomu let 1999 až 2000 vyslovením hypotézy, že ke komunální odpadní vodě lze přistupovat jako ke zředěnému vzorku moči a poprvé byla aplikována v povodí řeky Pád. Prvními látkami, které byly takto sledovány, byly nezákonné drogy, především kokain a jeho metabolity. Cílem bylo zjistit spotřebu nezákonných drog ve sledované populaci zpětnou kalkulací zjištěných koncentrací drog v komunálních odpadních vodách. Obecný princip nového přístupu k monitorování a zpřesňování odhadu prevalence a užívání drog v populaci metodou epidemiologie odpadních vod – sewage epidemiology – byl popsán ve zvláštní zprávě Evropského monitorovacího centra pro drogy a drogové závislosti (EMCDDA) z roku 2008. Nejvýznamnější analytickou metodou používanou k měření je bezpochyby kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí.

Od dob svého vzniku se stala WBE plnohodnotnou, velmi rychle se rozvíjející disciplínou, která spojuje práci expertů z mnoha oborů. V celosvětovém měřítku je využívána především jako doplňková metoda k monitoringu spotřeby nezákonných drog, např. v Evropě Ort, v Asii Khan nebo Gao, v Americe Subedi a Kannan, v Austrálii Irvine.

V moči, a tím i v komunálních odpadních vodách, se vyskytují i další látky (či jejich metabolity), kterým je lidská populace exponována a které jsou v těle metabolizovány, jako např. zákonné drogy a léčiva, kofein, nikotin, ethanol, potravinové a environmentální kontaminanty, ale i specifické biomarkery, které mohou přinášet informace o zdravotním stavu monitorovaného obyvatelstva. Kvantitativní měření těchto látek spolu se zpětnou kalkulací poskytne informaci např. o stravovacích návycích, zdravotním stavu, výskytu chorob, spotřebě alkoholu, léčiv a nikotinu nebo expozici potravinovým a environmentálním polutantům. Zároveň lze zjistit také trendy v užívání či expozici, ať už krátkodobé nebo dlouhodobé.

Příklad možných biomarkerů využitelných pro monitoring zdravotního stavu populace prostřednictvím WBE uvádějí Thomas a Reid. Tyto biomarkery rozdělují do čtyř skupin. První skupina slouží k monitoringu životního stylu, druhá ke sledování stravovacích návyků, další k hodnocení zdravotního stavu populace a výskytu chorob, poslední je zaměřena na dopady stavu životního prostředí na člověka (expozice pesticidům, PAH a aflatoxinům). Autoři upozorňují na obrovský potenciál epidemiologického přístupu k analýze komunálních odpadních vod, stejně jako Kasprzyk-Hordern.

Alkohol, drogy, léčiva, nikotin

Sledováním spotřeby alkoholu v Norsku prostřednictvím specifických biomarkerů ethylsulfátu a ethylglukuronidu v komunální odpadní vodě se zabývají Reid a kol. a doporučují využití této metody ke sledování efektivity preventivních kampaní zaměřených na snížení spotřeby alkoholu.

Venkatesan a Halden navrhují využít čistírny odpadních vod jako „observatoř“ pro předpověď zdravotního a environmentálního rizika způsobeného antropogenními chemickými látkami.

Venhuis s kolegy sledovali spotřebu sildenafilu, léku na erektivní disfunkci, ve třech nizozemských městech. Výsledky porovnali s množstvím předepisovaného farmaka. Z porovnání obou údajů usuzují, že cca 60 % sildenafilu bylo pořízeno na černém trhu.

K monitoringu spotřeby nikotinu v České a Slovenské republice využili epidemiologický přístup k analýze odpadních vod. Z výsledků týdenního monitoringu celkem v sedmi městech byla zpětnou kalkulací využívající specifický korekční faktor vypočtena spotřeba cigaret v České, resp. Slovenské republice a výsledky byly porovnány s oficiálními statistikami o spotřebě cigaret. Shoda mezi výsledky byla velmi dobrá. Obdobným postupem monitorovali spotřebu nikotinu (a cigaret) v osmi italských městech Castiglioni a kol.. Oba způsoby zjištění spotřeby cigaret se vhodně doplňují, epidemiologický přístup umožňuje sledovat trendy ve spotřebě v téměř reálném čase a účinnost opatření směřujících ke snížení spotřeby tabáku. V Belgii (město Lier) monitorovali spotřebu nikotinu a alkoholu pomocí epidemiologického přístupu van Vel a kol..

Baz-Lomba a kol. porovnávali množství nelegálních drog, alkoholu, nikotinu a kofeinu v odpadních vodách s údaji zjištěnými jiným způsobem (prodej, zabavené drogy, spotřeba). Pro léčiva a kokain byla prokázána dobrá shoda výsledků, u ostatních látek je třeba ve výzkumu pokračovat.

První mezinárodní studii srovnávající spotřebu alkoholu zjištěnou prostřednictvím epidemiologického přístupu ke komunálním odpadním vodám v celkem 20 městech Evropy, Austrálie a Kanady prezentovali Ryu a kol.. Opět bylo prokázáno, že epidemiologický přístup k analýze odpadních vod je významným doplňujícím nástrojem pro sledování spotřeby alkoholu na komunální úrovni.

Pesticidy

Nový přístup k biomonitoringu prezentují Rousis a kol.. V komunální odpadní vodě z několika italských měst sledovali přítomnost humánních metabolitů alkylfosfátů, pyrethroidů, chlorpyrifosu a chlorpyrifos-methylu. Výsledky dokumentují vysokou expozici populace pesticidním látkám běžně používaným k ochraně zemědělských plodin, průmyslovým a domácím účelům. V rámci Evropy sledoval Routis se spoluautory specifické biomarkery triazinů, organofosfátů a pyrethroidů v osmi evropských městech a státech. Nejvyšší hodnoty byly zjištěny pro organofosfáty, nejnižší pro triaziny. V některých městech byla populace vystavena především působení pyrethroidů, v dalších převládaly organofosfáty. Výsledky byly v dobré korelaci s národními statistikami o prodeji pesticidních látek a dokumentují vhodnost využití tohoto přístupu ke sledování expozice populace pesticidním látkám.

Ftaláty

Další skupinou látek, kterou je možno tímto způsobem sledovat, jsou ftaláty. Možné využití sledování metabolitů ftalátů v komunální odpadní vodě pro časoprostorové studie expozice populace těmto sloučeninám a identifikaci více ohrožených oblastí předpokládají Gonzáles-Mariňo a kol..

Závěr

Tento příspěvek uvádí pouze příklady možností epidemiologického přístupu k odpadním vodám. Současný stav a budoucí perspektivy využití měření biomarkerů v odpadních vodách jako nového zdroje epidemiologických informací publikuje v podrobném souhrnném článku skupina badatelů, kteří se této problematice věnují dlouhodobě. Jak již bylo řečeno, epidemiologický přístup k analýze odpadních vod je velmi rychle se rozvíjející multidisciplinární obor, který otvírá mnoho dalších možností ke sledování životního stylu a zdraví populace. Je třeba provést ještě další výzkum, především je nutno věnovat pozornost chování biomarkerů v kanalizační síti, např. jejich schopnosti vázat se na suspendované částice přítomné v odpadní vodě, vliv pH, teploty vody v systému či dobu zádrže v této síti, než bude možno WBE adekvátně aplikovat. Bylo by vhodné i v České republice této problematice věnovat více pozornosti.

Příspěvek byl publikován ve sborníku konference Hydroanalytika 2017, ISBN-978-80-904986-3-1.

Vodohospodářské technicko-ekonomické informace
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Screening Analysis of 24 Elemental Impurity Elements in Drugs Using ICPMS-2040/2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Farmaceutická analýza

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Capabilities and Operation of the Advanced Dilution System 2

Technické články
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/OES, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

Elemental Analysis of Animal Feed and Fertilizers Produced From Insects

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Produkt

Představení nového ICP‑MS 7900: jedinečná technologie a výkon

Hledáte technicky nejdokonalejší single kvadrupólový systém na trhu? Absolutně nejvýkonnější Agilent 7900 ICP-MS.
Altium International
more

Článek | Věda a výzkum

Karel Klusáček: 30 let TC Praha aneb začínali jsme v devadesátkách

Karel Klusáček založil a vede Technologické centrum Praha, které 30 let pomáhá českým vědcům získat evropské projekty, přináší analýzy, realizuje transfer technologií, pomáhá firmám. Více v bilančním rozhovoru.
Vědavýzkum.cz
more

Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Věda a výzkum

CzechInvest spouští nový program na podporu globální expanze českých startupů

CzechInvest představuje nový program Internacionalizace s cílem urychlit růst startupů. Na globální expanzi je pro české startupy je připraveno 215 milionů korun.
CZECHINVEST - Agentura pro podporu podnikání a investic
more
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Screening Analysis of 24 Elemental Impurity Elements in Drugs Using ICPMS-2040/2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Farmaceutická analýza

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Capabilities and Operation of the Advanced Dilution System 2

Technické články
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/OES, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

Elemental Analysis of Animal Feed and Fertilizers Produced From Insects

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Produkt

Představení nového ICP‑MS 7900: jedinečná technologie a výkon

Hledáte technicky nejdokonalejší single kvadrupólový systém na trhu? Absolutně nejvýkonnější Agilent 7900 ICP-MS.
Altium International
more

Článek | Věda a výzkum

Karel Klusáček: 30 let TC Praha aneb začínali jsme v devadesátkách

Karel Klusáček založil a vede Technologické centrum Praha, které 30 let pomáhá českým vědcům získat evropské projekty, přináší analýzy, realizuje transfer technologií, pomáhá firmám. Více v bilančním rozhovoru.
Vědavýzkum.cz
more

Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Věda a výzkum

CzechInvest spouští nový program na podporu globální expanze českých startupů

CzechInvest představuje nový program Internacionalizace s cílem urychlit růst startupů. Na globální expanzi je pro české startupy je připraveno 215 milionů korun.
CZECHINVEST - Agentura pro podporu podnikání a investic
more
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Screening Analysis of 24 Elemental Impurity Elements in Drugs Using ICPMS-2040/2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Farmaceutická analýza

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Capabilities and Operation of the Advanced Dilution System 2

Technické články
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/OES, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

Elemental Analysis of Animal Feed and Fertilizers Produced From Insects

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Produkt

Představení nového ICP‑MS 7900: jedinečná technologie a výkon

Hledáte technicky nejdokonalejší single kvadrupólový systém na trhu? Absolutně nejvýkonnější Agilent 7900 ICP-MS.
Altium International
more

Článek | Věda a výzkum

Karel Klusáček: 30 let TC Praha aneb začínali jsme v devadesátkách

Karel Klusáček založil a vede Technologické centrum Praha, které 30 let pomáhá českým vědcům získat evropské projekty, přináší analýzy, realizuje transfer technologií, pomáhá firmám. Více v bilančním rozhovoru.
Vědavýzkum.cz
more

Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Věda a výzkum

CzechInvest spouští nový program na podporu globální expanze českých startupů

CzechInvest představuje nový program Internacionalizace s cílem urychlit růst startupů. Na globální expanzi je pro české startupy je připraveno 215 milionů korun.
CZECHINVEST - Agentura pro podporu podnikání a investic
more
 

Mohlo by Vás zajímat

ELGA Purelab Pharma Compliance

Brožury a specifikace
| 2012 | ELGA LabWater
Instrumentace
Laboratorní přístroje
Výrobce
ELGA LabWater
Zaměření
Ostatní

Screening Analysis of 24 Elemental Impurity Elements in Drugs Using ICPMS-2040/2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Farmaceutická analýza

Real-Time Measurement of Thermal Curing Reaction of Automotive Paint Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Capabilities and Operation of the Advanced Dilution System 2

Technické články
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/OES, Příprava vzorků
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

Elemental Analysis of Animal Feed and Fertilizers Produced From Insects

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články


Článek | Produkt

Představení nového ICP‑MS 7900: jedinečná technologie a výkon

Hledáte technicky nejdokonalejší single kvadrupólový systém na trhu? Absolutně nejvýkonnější Agilent 7900 ICP-MS.
Altium International
more

Článek | Věda a výzkum

Karel Klusáček: 30 let TC Praha aneb začínali jsme v devadesátkách

Karel Klusáček založil a vede Technologické centrum Praha, které 30 let pomáhá českým vědcům získat evropské projekty, přináší analýzy, realizuje transfer technologií, pomáhá firmám. Více v bilančním rozhovoru.
Vědavýzkum.cz
more

Článek | Přednáška

LABOREXPO & PROCESEXPO 2024 (záznamy přednášek)

Přinášíme Vám 12 záznamů přednášek z hlavní částí doprovodného programu veletrhu LABOREXPO 2024.
LabRulez
more

Článek | Věda a výzkum

CzechInvest spouští nový program na podporu globální expanze českých startupů

CzechInvest představuje nový program Internacionalizace s cílem urychlit růst startupů. Na globální expanzi je pro české startupy je připraveno 215 milionů korun.
CZECHINVEST - Agentura pro podporu podnikání a investic
more
Další projekty
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.