Koncept IV.

Odpadní voda jako diagnostické medium hlavního města Prahy

Komunální odpadní vody obsahují komplexní směs chemických látek včetně humánních metabolitů – biomarkerů. Kvantitativní měření těchto specifických látek poskytne informaci např. o způsobu stravování, zdravotním stavu obyvatelstva, výskytu chorob, spotřebě alkoholu, léčiv a expozici populace environmentálním kontaminantům, např. pesticidům. Díky rozvoji instrumentální techniky v této oblasti jsme schopni zjistit přítomnost jednotlivých monitorovaných látek v subnanogramových množstvích. S rozvojem instrumentální techniky v této oblasti jsme schopni zjistit přítomnost jednotlivých látek v subnanogramových množstvích. V projektu je využit tzv. epidemiologický přístup k odpadním vodám. Základ fohoto přístupu k odpadním vodám (wastewater-based epidemiology – WBE) byl položen na přelomu let 1999 až 2000 vyslovením hypotézy, že ke komunální odpadní vodě lze přistupovat jako ke zředěnému vzorku moči. (Daughton, C. G. Ternes, T. A., 1999, 2001) a poprvé byla aplikována v povodí řeky Pád (Zuccato et al., 2005). Zpočátku byl epidemiologický přístup k odpadním vodám využíván ke sledování spotřeby nezákonných látek v monitorované lokalitě a k upřesnění odhadu prevalence a užívání drog v populaci, v současnosti se spektrum látek rozšiřuje např. o metabolity nikotinu, alkoholu, pesticidů atd.

Koncept volně navazuje na projekt „Stanovení množství nelegálních drog a jejich metabolitů v komunálních odpadních vodách - nový nástroj pro doplnění údajů o spotřebě drog v České republice“, v jehož rámci byla sledována i kontaminace komunálních odpadních vod ve vybraných stokách kanalizační sítě hlavního města Prahy. Budou získány aktuální údaje o spotřebě nezákonných látek a údaje o nově sledovaných markerech.

Schematické znázornění epidemiologického přístupu k odpadním vodám

Cílem Konceptu IV je získat aktuální data o spotřebě drog v jednotlivých částech Prahy (podle možností odběru na jednotlivých kanalizačních stokách), stejně tak jako o dalších látkách, které jsou v projektu sledovány. V první fázi projektu je v rámci Konceptu IV sledováno celkem 29 látek. Uvedené látky se dosud pravidelně nemonitorují, nejsou podchyceny příslušnou legislativou. Zjištění jejich výskytu a koncentrací v odpadních vodách je významné nejen z výše uvedených důvodů, ale vzhledem k tomu, že některé z těchto látek nejsou zcela odstraněny v procesu čištění odpadních vod, dostávají se i do vod povrchových, ve kterých mohou mít dopad na životní prostředí.

Ve spolupráci s pracovníky ÚČOV bylo vybráno šest odběrových profilů na kanalizační síti hlavního města Prahy, byl připraven plán vzorkování a domluveny podmínky vzorkování a dopravy vzorků do laboratoře Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G. Masaryka, v.v.i. Odběrové profily jsou na celkovém přítoku na ÚČOV a dále potom na jednotlivých stokách – ACK, B, D, E a F. Odběry probíhají od začátku dubna 2018 přibližně ve čtyřdenních intervalech. Odebírány jsou 24-hodinové slévané vzorky komunální odpadní vody. Vzorky se odebírají do čistých vzorkovnic z vhodného materiálu (sklo, polypropylen (PP)). Po dopravě do laboratoře jsou tyto vzorky dále zpracovány zavedenými operačními postupy včetně evidence v Labsys. Celkem bylo odebráno a zpracováno více než 300 vzorků a provedeno cca 1100 analýz. V roce 2019 budou odběry dále pokračovat.

Pohled na ÚČOV Praha

Ilustrační záběry z odběrů odpadních vod a kanalizační sítě

Ilustrační záběry z odběrů odpadních vod a kanalizační sítě

Ilustrační záběry z odběrů odpadních vod a kanalizační sítě

Ilustrační záběry z odběrů odpadních vod a kanalizační sítě

Byla zpracována literární rešerše, dle potřeby projektu byly modifikovány v laboratoři již standardně používané metody stanovení. Pro stanovení metabolitů nikotinu a alkoholu byly vyvinuty nové analytické metody.

Pro stanovení monitorovaných látek je využita metoda kapalinové chromatografie s on-line prekoncentrací, s hmotnostní detekcí a s ionizací elektrosprejem v negativním nebo pozitivním modu.

Ukázka chromatogramu „klasických“ drog

Ukázka chromatogramu nikotinu, kotininu a T3H-kotininu

Postupně jsou prováděny přepočty odnosů a spotřeby sledovaných látek (zpětná kalkulace).

Denní odnosy extáze na stoce ACK

Extáze je typickou party drogou. Červenou barvou jsou označeny odběry, které byly ovlivněny víkendovými dny, modrou barvou dny pracovní. Odběr označený zelenou barvou probíhal 1. května, tj. v den státního svátku. Na zvýšené hodnotě se s největší pravděpodobností podílí i den předchozí, 30. duben, kdy se v Praze konala celá řada akcí spojená s „pálením čarodějnic“.

Vedle cílové analýzy byly vybrané vzorky podrobeny tzv. necílové analýze.

V první fázi projektu byla rovněž zpracována „Socioekonomická studie prostorového rozložení obyvatelstva a identifikace rizikových oblastí z hlediska životního stylu obyvatel“. Tuto studii řeší subdodavatelsky společnosti ACCENDO – Centrum pro vědu a výzkum, z. ú.

V rámci výše uvedené studie vzikla mj. také interaktivní mapa „Integrovaná mapa rizikových oblastí“.

Projekt byl představen na několika konferencích a seminářích a byly prezentovány jeho průběžné výsledky.