ドナウ川と飲料水の井戸における医薬品の発生。河岸ろ過の効率性

Occurrence of pharmaceuticals in the Danube and drinking water wells: Efficiency of riverbank filtration.

• Attila Csaba Kondor
• Gergely Jakab
• Anna Vancsik
• Tibor Filep
• József Szeberényi
• Lili Szabó
• Gábor Maász
• Árpád Ferincz
• Péter Dobosy
• Zoltán Szalai

抄録

表流水の薬剤活性化合物（PhACs）による汚染は増加の一途をたどっており、河川のろ過が不完全であるために飲料水の水質に影響を及ぼす可能性がある。本研究では、ドナウ川の高度に都市化された区間における111種類のPhACsについて、河岸ろ過の効率を調べた。ドナウ川から採取した117サンプルを、5つのサンプリング期間中に関連する飲料水取水井（DAW）から採取した90サンプルの水と比較した。ドナウ川では52種類のPhACの存在が検出され、この区間では19種類の薬剤の定量は前例がなく、10種類のPhACが80％以上のサンプルに存在していた。最も頻度の高いPhACは夏場よりも冬場の方が高濃度であった。DAWsでは32種のPhACが定量された。大部分のPhACについては、河川のろ過効率は95%以上であり、河川の濃度に影響されなかった。カルバマゼピンリドカイン、トラマドール、ラモトリギンについては、低いろ過効率（50%未満）が観察されたが、ドナウ川で検出された濃度と井戸内で検出された濃度の間に相関関係は観察されなかった。これらの表層水に頻繁に存在するPhACは比較的均一に分布しており、井戸内での散発的な出現は空間的にも時間的にも機能しており、これは環境や微生物パラメータの変化、取水井のダイナミックな操業スケジュール、それに伴う流量の急激な変化に起因していると考えられる。河岸のろ過効率が時間的・空間的に変化することから、これら4つのPhACの発生と濃度を予測することは、安全な飲料水の供給を確保する上でさらなる課題となっている。

Surface waters are becoming increasingly contaminated by pharmaceutically active compounds (PhACs), which is a potential risk factor for drinking water quality owing to incomplete riverbank filtration. This study examined the efficiency of riverbank filtration with regard to 111 PhACs in a highly urbanized section of the river Danube. One hundred seven samples from the Danube were compared to 90 water samples from relevant drinking water abstraction wells (DWAW) during five sampling periods. The presence of 52 PhACs was detected in the Danube, the quantification of 19 agents in this section of the river was without any precedent, and 10 PhACs were present in >80% of the samples. The most frequent PhACs showed higher concentrations in winter than in summer. In the DWAWs, 32 PhACs were quantified. For the majority of PhACs, the bank filtration efficiency was >95%, and not influenced by concentrations measured in the river. For carbamazepine lidocaine, tramadol, and lamotrigine, low (<50%) filtration efficiency was observed; however, no correlations were observed between the concentrations detected in the Danube and in the wells. These frequently occurring PhACs in surface waters have a relatively even distribution, and their sporadic appearance in wells is a function of both space and time, which may be caused by the constantly changing environment and micro-biological parameters, the dynamic operating schedule of abstraction wells, and the resulting sudden changes in flow rates. Due to the changes in the efficiency of riverbank filtration in space and time, predicting the occurrence and concentrations of these four PhACs poses a further challenge to ensuring a safe drinking water supply.

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