Gyógyszermaradványok a talaj mélyén: egyre több tényező bizonyul kritikusnak
A legújabb hazai kutatási eredmények alapján a talajba kerülő gyógyszermaradványok viselkedése sokkal összetettebb annál, mint hogy egyetlen tényezővel magyarázni lehetne. Az ELTE és a HUN-REN kutatói szerint a talajminőség és a környezeti kockázatok felmérése új megközelítést igényel, mert a gyökérsavak, a hőmérséklet és a szervesanyag-lebomlás együttesen, időben változó módon hatnak a gyógyszermolekulák sorsára.
„Egy átfogó magyar kutatássorozat rámutatott, hogy a gyógyszermaradványok sorsát a talajban nem egyetlen tényező, hanem a gyökérsavak, a hőmérséklet és a szervesanyag-lebomlás összetett kölcsönhatása alakítja.”
Láthatatlan maradványok a talajban – hogyan kerülnek oda?
Miközben egyre több szó esik a gyógyszermaradványok ivóvízben való jelenlétéről, jóval kevesebb figyelem irányul arra, hogy ezek a vegyületek a talajban is felhalmozódhatnak. A karbamazepin, a diklofenák vagy a 17α-etinilösztradiol például szennyvízzel, öntözővízzel vagy szennyvíziszappal kerülhet ki a környezetbe.
A talajba jutott molekulák sorsát elsősorban az határozza meg, mennyire képesek megkötődni a talajrészecskéken. Ha a kötődés erős, helyi feldúsulás következhet be, amely később a növények révén a táplálékláncba is bejuthat.
A gyökérsavak szerepe: megkötés vagy továbbvándorlás?
Az első vizsgálatban a kutatók a gyökérzónában képződő szerves savak hatását elemezték. A kis molekulájú gyökérsavak képesek növelni a karbamazepin és a diklofenák megkötődését, különösen olyan talajokban, ahol alacsony a szervesanyag-tartalom.
A 17α-etinilösztradiol azonban már a gyökérsavak nélkül is erősen kötődik a talajszemcsékhez, vagyis ezek a molekulák jóval tartósabban maradhatnak a talaj közelében. Mivel a gyökérsavak koncentrációja évszakonként változik, a gyógyszermaradványok talajbeli jelenléte is időben módosulhat – ez pedig a növényekbe jutó hatóanyag mennyiségére is hatással van.
A hőmérséklet is döntő tényező
A második kutatás a hőmérséklet hatását vizsgálta, amely kiderült: alapvetően meghatározza, hogy a gyógyszermaradványok kötődnek-e vagy éppen felszabadulnak.
Míg a diklofenák erősebben kötődik melegebb talajban, az ösztrogénszármazék és a lidokain inkább hűvösebb környezetben stabil. A kutatók arra is rámutattak, hogy több mikroszennyező együttes jelenléte tovább bonyolítja a termodinamikai egyensúlyt.
Szervesanyag-lebomlás: hónapok alatt változik minden
A harmadik kutatás a talaj szervesanyag-átalakulásának időbeli dinamikájával foglalkozott. A vizsgálat feltárta, hogy a lebomlás sebessége és intenzitása jelentősen befolyásolja, mennyi ideig maradnak a gyógyszermaradványok megkötve, illetve mikor válnak mobilissá.
A vegetációs időszak elején teljesen más viselkedést mutatnak a molekulák, mint később, amikorra a talaj szervesanyag-összetétele megváltozik. Ez azt jelenti, hogy a környezeti kockázatok időben hullámzóak, ezért a mintavételkor a talaj aktuális állapota elengedhetetlen információ.
Mit jelent mindez a környezeti kockázatok felmérése szempontjából?
A három kutatás együttes eredménye azt üzeni: a talajba kerülő gyógyszermaradványok viselkedése egy komplex, többtényezős rendszer, amely folyamatosan változik.
A gyökérsavak rövid távon módosítják a megkötődést, a szervesanyag-lebomlás hónapok alatt újrarendezi a talaj kötési viszonyait, a hőmérséklet pedig folyamatosan beleszól ebbe a folyamatba.
A kutatók szerint ezért elengedhetetlen a hosszú távú, sokváltozós vizsgálat, mivel:
„A talajminőség vizsgálatát és a környezeti kockázatbecslést is új alapokra kell helyezni.”
A kutatás fő résztvevői: Bauer László, Szabó Lili, Szalai Zoltán (ELTE Környezet- és Tájföldrajzi Tanszék, HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont)
