أثر الصيدليات في مصادر المياه والحاجة إلى معايير صارمة

وقد أدى الصيدليون إلى ثورة الطب الحديث، مما مكّن الملايين من إدارة الأوضاع المزمنة، والتعافي من الأمراض الحادة، وتحسين نوعية حياتهم، غير أن هذه المنافع الواسعة النطاق تحمل تكلفة مخفية: إن تراكم المخلفات الصيدلانية في مصادر المياه في جميع أنحاء العالم، ومن آثار المضادات الحيوية في الأنهار إلى مستويات يمكن اكتشافها من الهرمونات في مياه الصنبور، فإن وجود مكونات صيدلانية نشطة في البيئة قد برزت حلولاً ملحة.

مسارات الهيمنة الصيدلانية

وتدخل الصيدلانية شبكات المياه عبر عدة طرق متميزة، ويسهم كل منها في عبء التلوث المعقد الذي يتحدى الهياكل الأساسية لمعالجة المياه التقليدية.

نظم الامتزاز البشري والمياه المستعملة

والمسار الرئيسي هو الاستبعاد: بعد أن يتعاطى الشخص الدواء، يتم التخلص من جزء كبير - يتراوح بين 30 و 90 في المائة في كثير من الأحيان - دون تغيير أو كمستوصفات نشطة، وتتدفق هذه المركبات من الأسر المعيشية إلى نظم المياه المستعملة البلدية، حيث لا تصمم معظم محطات المعالجة التقليدية لإزالتها، وقد كشفت الدراسات أكثر من 100 مجمع صيدلي مختلف في السائل المعالج من مياه الفضلات، بما في ذلك المزروعات، والمضادات، والمضادات الحيوية.

التخلص غير السليم من المؤشرات غير المستخدمة

ولا يزال غسيل الأدوية غير المستعملة في المرحاض أو غسلها في المغسلة ممارسة شائعة في العديد من الأسر المعيشية، وعلى الرغم من حملات الصحة العامة، فقد تبين من دراسة استقصائية أجريت في عام 2021 أجرتها رابطة الصيدليين الأمريكيين أن ثلث المستهلكين فقط يعيدون بانتظام المخدرات غير المستخدمة إلى برامج الاسترجاع، أما البقية في نهاية المطاف في شبكات الصرف الصحي أو في بعض الحالات، يلوثون المياه الجوفية مباشرة من خلال الصهاريج التحللية.

Discharges from Manufacturing

ويمكن لمرافق التصنيع الصيدلي، ولا سيما في المناطق التي توجد فيها أنظمة بيئية غير مسموعة، أن تطلق السائل المحتوي على تركيزات عالية من المكونات النشطة، وقد نشرت دراسة تاريخية لعام 2014 في Environmental Science & Technology ، وثقت مستويات عالية للغاية من المضادات الحيوية في هيئات المياه بالقرب من مصانع المخدرات في الهند والصين، وأسهمت بصورة مباشرة في انتشار البكتريا.

مهرب من المخدرات البيطرية

وتدخل المستحضرات الصيدلانية البيطرية المستخدمة في الماشية، بما في ذلك المضادات الحيوية والهرمونات والمضادات المناوئة، البيئة من خلال المكورات التي تستخدم كسماد أو مباشرة من خلال النفايات الحيوانية، وتحمل مياه الأمطار هذه المركبات إلى المجاري المائية والمياه الجوفية، ولا سيما في المناطق التي تُنفذ فيها عمليات مكثفة للماشية، وقد أفادت الدراسة الاستقصائية الجيولوجية في الولايات المتحدة بأن أكثر من 90 في المائة من المجاري التي تم أخذ عينات في المناطق الزراعية تحتوي على ما لا يقل عن بيطريات.

الآثار البيئية

ويؤثر وجود المستحضرات الصيدلانية في المياه على الكائنات الحية المائية على مستويات متعددة من التنظيم البيولوجي، مع آثار مسببة للاختلاط على صحة النظام الإيكولوجي.

اضطرابات الغدد الصماء في الحياة المائية

وتشكل مركبات الهرمونات مثل الإيثريول (من حبوب منع الحمل) من بين أكثر الملوثات البيئية قوة، وحتى عند التركيزات في نطاق القطع لكل رحلة، يمكن لهذه المواد الكيميائية أن تُنَسِّج الأسماك الذكور، وأن تخفض الإنتاج الإنجابي، وأن تغير نسب الجنس في الأسماك البرية، وقد تبين من دراسة واسعة النطاق أجرتها وكالة البيئة في المملكة المتحدة أن ما يصل إلى 50 في المائة من الأسماك الذكور في بعض الأنهار الإنكليزية قد أظهرت آثاراً إنجابية مماثلة.

مقاومة الأوبئة في البكتيريا البيئية

ولعل أكثر النتائج البيئية إثارة للقلق هو دور التلوث الصيدلي في المقاومة الحيوية المتسارعة، فعندما تستمر تركيزات منخفضة من المضادات الحيوية في المياه، فإنها تخلق ضغطا انتقائيا على البكتيريا، مما يتيح للإجهادات المقاومة البقاء والتكاثر، ويمكن أن تنقل جينات المقاومة هذه أفقيا بين البكتيريا، مما يجعل البيئة خزانا للمقاومة يمكن أن تصل في نهاية المطاف إلى مسببات الأمراض البشرية.

التغيرات في النظام الإيكولوجي

فبعد السمية المباشرة، يمكن للملوثات الصيدلانية أن تغير وظائف النظم الإيكولوجية مثل التدوير المغذي والإنتاجية الأولية، فعلى سبيل المثال، تبين أن بعض العقاقير المضادة للاكتئاب تؤثر على سلوك ومعدلات التغذية في اللافقاريات المائية، مما يغير بدوره النمو الطحالي ونوعية المياه، وبالمثل، فإن مصادر المواد الغذائية غير المنشطة المضادة للالتهابات قد تسببت في حدوث تلوث كارثيئي في التربة.

الشواغل المتعلقة بصحة الإنسان

وفي حين أن تركيزات المستحضرات الصيدلانية في مياه الشرب منخفضة عادة (تتراوح بين ثلاثة ملايين وقطع لكل بليون نسمة)، فإن الآثار الطويلة الأجل للتعرض المزمن مدى الحياة لا تفهم فهما كاملا وتثير عدة شواغل.

التعرض المزمن للجرعات المنخفضة

وتستند معظم تقييمات المخاطر الصحية للمستحضرات الصيدلانية إلى جرعات علاجية حادة، وليس إلى خلائط منخفضة المستوى وجدت في مياه الشرب، وتشير الدراسات المتعلقة بعلم السموم بشكل متزايد إلى أن بعض المركبات يمكن أن تمارس آثارا بيولوجية عند تركيزات منخفضة للغاية، لا سيما عندما تكون موجودة بالاقتران مع العقاقير الأخرى، وقد تؤثر مركبات الاندوكرين على السرطانات الحساسة للهرمونات، والصحة الإنجابية، وتطور الجنين على مستويات تقل بكثير عن عتبة الأمان التقليدية.

مقاومة المضادات الحيوية

ويمكن أن تؤثر ديناميات المقاومة المضادة لل حيوية التي تشهدها البيئة على مسببات الأمراض البشرية من خلال مياه الشرب أو التعرض للماء الترويحي، وعلى الرغم من أن معالجة المياه تقلل من الحمولات البكتيرية، فإن جينات المقاومة يمكن أن تنجو حتى في المياه المكلورة ويمكن أن تُعالج بواسطة البكتيريا البشرية، وهذا الطريق غير المباشر يُعقِّد الجهود الرامية إلى الحفاظ على فعالية المضادات الحيوية التي حدثت في الآونة الأخيرة.

السكان الضعفاء

وقد تكون النساء الحوامل وتطورات الأجنة معرضة بشكل خاص لمسببات اضطراب الغدد الصماء، وقد يتعرض الأشخاص الذين يعانون من أمراض مزمنة والذين يتعاطون أدوية متعددة إلى آثار مضافة أو تآزرية من المخدرات في المياه التي تعمل من خلال مسارات مماثلة، بالإضافة إلى أن الأفراد الذين يعانون من نظم المناعة المهددة قد يكونون أكثر عرضة لآثار البكتريا المضادة للأوبئة التي يتم الحصول عليها.

الأطر التنظيمية الحالية وحالات القصور فيها

ومعظم البلدان تفتقر إلى معايير شاملة تستهدف تحديدا المستحضرات الصيدلانية في المياه، وقد وضعت الأنظمة القائمة قبل أن يصبح الكشف الروتيني لهذه المركبات ممكنا.

معايير مياه الشرب

ولم تحدد وكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة مستويات ملوثة قصوى لأي صيدلية في قانونها الخاص بمياه الشرب المأمونة، بل تشمل وكالة حماية البيئة عددا صغيرا من المستحضرات الصيدلانية المدرجة في قائمة المرشحين المتناهيلين للتقييم في المستقبل، وبالمثل، أضاف التوجيه المتعلق بمياه الشرب الصادر عن الاتحاد الأوروبي مؤخرا قائمة بالمواد المدرجة في قائمة المراقبة، بما في ذلك عدة مواد صيدلانية، ولكن الرصد وحده لا يُنهي عملية إزالة المخاطر التي وضعتها حكومة الولايات.

قدرات محطة معالجة المياه المستعملة

ولا تزيل المعالجة التقليدية للمياه المستعملة - الترسبات الأولية والعلاج البيولوجي الثانوي إلا جزءا من المركبات الصيدلانية، وتختلف أوجه الكفاءة في إزالة النفايات اختلافا كبيرا حسب المجمع: فبعضها يتحلل جزئيا، بينما يمر البعض الآخر دون تغيير تقريبا، ولاحظ مجلس البحوث الوطني أن تكنولوجيات المعالجة المتقدمة موجودة ولكن نادرا ما تنفذ إلا إذا كان الأمر يتطلبه التنظيم، وأن الافتقار إلى حدود التصريف القابلة للإنفاذ يعني أن المرافق لا تملك سوى حافز ضئيل للاستثمار في إزالة الألغام يتجاوز ما هو ضروري للملوثات التقليدية.

التغيرات الدولية

وتختلف النُهج التنظيمية اختلافاً كبيراً في جميع البلدان، فقد اتخذت سويسرا خطوة رائدة، حيث طلبت إلى معظم محطات معالجة مياه الصرف الصحي أن ترتقي بمرحلة علاج متقدمة لإزالة الملوثات الدقيقة، مع بدء التنفيذ في عام 2016 وامتثالها الكامل المستهدف بحلول عام 2040، وعلى النقيض من ذلك، لا توجد لدى العديد من البلدان المنخفضة الدخل والمتوسطة أي أنظمة على الإطلاق فيما يتعلق بالمخلفات الصيدلانية في المياه المستعملة الصناعية أو البلدية، مما يجعلها ملوثات الساخنة.

حالة المعايير الصارمة

ونظراً إلى تزايد مجموعة الأدلة على الآثار الإيكولوجية والصحية، فإن المبدأ التحوطي ينادي بتنظيم استباقي حتى في غياب اليقين العلمي الكامل، وهناك عدة إجراءات أساسية.

التوجيه التخصصي والتوجيه الصحي

وقد دعت عدة هيئات دولية إلى فرض عتبات على المستحضرات الصيدلانية في مياه الشرب، ونشرت منظمة الصحة العالمية قيما إرشادية لعدد قليل من المركبات (مثل 0.3 ميكروغرام/لتر في كربازبين)، ولكن تنفيذ هذه المعايير بوصفها معايير قابلة للإنفاذ يظل مسؤولية الحكومات الوطنية، وسيحدد النهج التحوطي حدودا تستند إلى أدنى مستوى ملاحظ للأثر في الأنواع الحساسة، بما فيها البشر، بدلا من انتظار أدلة غير قابلة للتلف.

إدماجها في إطار السلامة المائية

وينبغي أن يدمج القائمون على التنظيم رصد ومراقبة المستحضرات الصيدلانية في خطط السلامة المائية القائمة، على غرار كيفية إدارة المخاطر المجهرية والكيميائية، ويشمل ذلك إنشاء مناطق لحماية مصادر المياه في المجرى القريب من الصناعات الصيدلانية، مما يتطلب تقييمات للأثر البيئي بالنسبة للمخدرات الجديدة، وحفز تطوير المستحضرات الصيدلانية " الخضراء " التي تتحلل بسهولة أكبر في البيئة.

الحلول التكنولوجية من أجل الإزالة

ويتطلب الإزالة الفعالة للمخلفات الصيدلانية تكنولوجيات علاجية متقدمة تتجاوز العمليات التقليدية، وهناك عدة خيارات متاحة تجارياً، وقد أظهرت كفاءة عالية في إزالة المخلفات.

عمليات الاختراق المتقدمة

ويمكن لتكنولوجيات مثل الازدهار، وفوق أكسيد الأشعة فوق البنفسجية/هيدروجين، وردود فعل فينتون أن تكسر مجموعة واسعة من الجزيئات الصيدلانية إلى منتجات ثانوية أقل ضرراً، ويمكن أن تحقق عمليات الازون، التي تجري اختبارها على نطاق واسع في منشآت كاملة، معدلات إزالة تتجاوز 90 في المائة بالنسبة للمركبات مثل ثنائي كلوفينك وسولفامتراتوكسول، غير أن تكوين بعض المنتجات البيولوجية التي يمكن أن تكون سامة يتطلب مراقبة دقيقة.

تصويبات الكربون المنشط

(ج) أن تزيل أجهزة التصفيح الحرارية الكربونية المنشطة والكربون المنشط المسحوق بشكل فعال العديد من المستحضرات الصيدلانية بسبب طبيعتها الهيدروفوبية، ويمكن أن تزيل أكثر من 80 في المائة من طائفة واسعة من المخدرات، وإن كانت تقلبات القدرة بمرور الوقت عندما يصبح الكربون مشبعة، وتولد الكربون أو التخلص منه تكاليف إضافية والاعتبارات البيئية.

Membrane Bioreactors and Nanofiltration

ويجمع المفاعلات الأحيائية في ميبراين بين المعالجة البيولوجية وذوي النسيج المغنطيسي، مما يتيح زيادة كفاءة إزالة العديد من المستحضرات الصيدلانية مقارنة بالحمأة التقليدية المنشطة، ويوفر التآكل العكسي والاختراق البحري حاجزا أشد، ويزيل تقريبا جميع المركبات العضوية، بما فيها المستحضرات الصيدلانية، وهذه التكنولوجيات كثيفة الطاقة وتنتج تدفقاً مركزياً يتطلب التخلص من المياه العالية، ولكن تستخدم على نحو متزايد.

دور الوعي العام والتصرفات الملائمة

إن الحد من التلوث الصيدلي في المصدر هو أكثر الاستراتيجيات فعالية من حيث التكلفة، إذ أن حملات التثقيف العام التي تشجع إعادة الأدوية غير المستخدمة إلى المواقع التي يؤذن بها بالاسترجاع يمكن أن تقلل كثيرا من كمية المخدرات التي تدخل البيئة، وقد جمع اليوم الوطني للتعاطي مع المخدرات التابع لإدارة إنفاذ قوانين المخدرات بالولايات المتحدة أكثر من 500 4 طن من الأدوية منذ إنشائها في عام 2010، إلا أن ذلك لا يمثل سوى جزءا من مجموع الأدوية غير المستخدمة في الأسر المعيشية.

كما أن مقدمي الرعاية الصحية لهم دور: إعداد دورات أقصر من المضادات الحيوية، وتشجيع استخدام العلاجات غير الصيدلانية عند الاقتضاء، وتثقيف المرضى بشأن التخلص السليم يمكن أن يقلل بشكل جماعي من الحمولة الصيدلانية على شبكات المياه.

المبادرات العالمية ودراسات الحالات الإفرادية

وتتخذ عدة بلدان ومنظمات بالفعل إجراءات، توفر نماذج للتنفيذ الأوسع نطاقا.

Switzerland:] As noted, Switzerland has mandated micropollutant removal at over 100 wastewater treatment plants serving more than 80,000 people each. The program, funded partly by a tax on chemical manufacturers, has achieved substantial reductions in pharmaceutical load and is being evaluated for ecological outcomes. Early results show decreased concentrations of diclofenac and carbamazepine in downstream waters.

European Union Watch List:] The European Commission maintains a watch list of emerging pollutants that includes several pharmaceuticals. Member states monitor their presence in water and risk assessments guide potential future regulation. The list is updated every two years, providing an adaptive framework that can respond to new scientific data.

(أ) أقر برنامج الأمم المتحدة للبيئة بأن التلوث الصيدلي مسألة ناشئة تثير القلق على الصعيد العالمي، ويشمل نهجه الاستراتيجي للإدارة الدولية للمواد الكيميائية التركيز على المواد الكيميائية والمواد الصيدلانية التي تشوه الغدد الصماء في البيئة، وتعزيز البحوث، وتبادل المعلومات، وبناء القدرات في البلدان النامية.

خاتمة

ووجود المستحضرات الصيدلانية في مصادر المياه هو تحد عالمي معقد يتطلب اتخاذ إجراءات منسقة من الجهات التنظيمية والصناعة والمرافق المائية والمهنيين العاملين في مجال الرعاية الصحية والجمهور، وفي حين أن التركيزات التي تقاس في مياه الشرب منخفضة عموما، فإن المخاطر البيئية والصحية الطويلة الأجل - لا سيما من المقاومة المضادة للطبيعة واضطرابات الغدد الصماء - لا بد من تجاهلها، كما أن معايير التصريف في مياه الصرف الصحي ونوعية مياه الشرب أساسية لسد الفجوة التنظيمية.