환경지속성 의약품 오염물질

Environmental persistent pharmaceutical pollutant
제약 의약품은 환경에 대해 알려진 것과 알려지지 않은 것이 다양하게 영향을 미칩니다.

환경 지속성 의약품 오염물질(EPPP)이라는 용어는 2010년 국제 환경 의사회(ISDE)의 국제 화학 물질 관리 전략적 접근(SAICM)[1]에서 떠오르는 이슈로 의약품 및 환경 분야의 후보로 처음 제시되었습니다. EPPP에서 발생하는 문제는 의약품 및 개인 관리 제품(PPCP)의 환경 영향 하에서 병렬적으로 설명됩니다. 유럽 연합은 물과 토양의 오염 가능성이 있는 의약품 잔류물을 다른 미세 오염 물질과 함께 "우선 물질"로 요약합니다.[2]

배경

의약품은 살아있는 세포에 작용하도록 특별히 설계된 몇 안 되는 화학 물질 그룹 중 하나입니다. 그들은 환경에서 지속될 때 특별한 위험을 나타냅니다.

하수처리장 하류의 수공을 제외하면 지표수와 지하수의 의약품 농도는 전반적으로 낮은 편입니다. 하수 슬러지와 매립지 침출수의 농도는 훨씬 더 높을[3] 수 있으며 EPPP가 인간과 동물의 먹이 사슬로 들어갈 수 있는 대체 경로를 제공합니다.

그러나 매우 낮은 환경 농도(종종 ug/L 또는 ng/L)에서도 환경 의약품 화학 물질에 대한 만성적인 노출은 칵테일의 다른 화학 물질의 영향을 추가할 수 있습니다. 서로 다른 화학 물질은 강력한 시너지 효과(첨가 효과보다 높음)일 수 있습니다. 이 점에서 매우 민감한 집단은 태아입니다.

EPPP는 이미 전 세계적으로 물에서 발견되고 있습니다. 확산 노출이 원인이 될 수 있습니다.

  • 많은 EPPP가 개구리[4], 홍합 및 어류의 생식 체계에 영향을 미치므로 종의 멸종 및 감각적 생태계의 불균형
  • 에스트로겐 유사 화학물질과 동일한 방법으로 인간 및 기타 종에 대한 유전적, 발달적, 면역 및 호르몬 건강 [medical citation needed]영향
  • 인도에서 볼 수 있는 항생제에 대한 내성을 가진 미생물의 개발.[5]

의약품의 환경 분류

스웨덴에서는 산업계와 대학, 의료 부문이 함께 의약품의 환경 위해성 평가 및 환경 분류를 위한 방법을 개발했습니다.[6][7] 환경적 위험은 수생 환경에 대한 독성의 위험을 말합니다. 예측된 물질의 환경 농도(PEC)와 환경에 유해한 영향을 미치지 않는 물질의 최고 농도(PNEC)의 비율을 기준으로 합니다.

환경 유해성은 지속성, 생물 축적 및 독성 측면에서 해당 물질의 고유한 환경 손상 특성을 표현합니다. 사용된 독성 시험은 어류의 급성 독성, 물벼룩의 급성 독성, 조류의 증식 억제 시험입니다. 스웨덴 시장에 나와 있는 대부분의 의약품은 현재 분류되어 있습니다. 이것은 의료 부문이 의약품을 처방할 때 더 나은 선택을 할 수 있는 가능성을 제공합니다.

노출

지표수, 지하수 및 부분 처리수의 농도는 일반적으로 0.1 µg/L(또는 100ng/L) 미만이며, 처리수의 농도는 일반적으로 0.05 µg/L(또는 50ng/L) 미만입니다. 하지만 지구상의 모든 물은 같은 안정된 풀의 일부이고, 더 많은 양의 의약품이 소비되면서 먹는 물의 의약품 농도가 높아질 위험이 있습니다.[medical citation needed]

환경으로 방출

의약품은 주로 세 가지 방법으로 환경에 도달하고 수질 오염을 일으킵니다.

  • 그들은 사람과 동물로부터 배설되고, 손상되지 않거나 대사되어, 주로 소변으로, 직접 또는 하수 처리장을[8] 통해 환경으로 전달됩니다.
  • 사용되지 않은 의약품은 생활 폐수 또는 도시 고형 쓰레기 처리를 통해 환경에 도달합니다.
  • 활성 물질을 생산하는 제조 공장은 의도치 않게 의약품을 환경으로 방출할 수 있습니다.

개선된 측정 방법으로 인해 의약품은 이미 수십 년 동안 존재했을 수 있지만 이전에는 측정할 수 없었던 농도로 오늘날 검출될 수 있습니다. 많은 의약품이 (소비 후) 배설되거나 씻겨 내려갑니다: 조사 결과 경구 복용 물질의[9] 30%에서 70% 사이의 배설률과 외부에 도포된 연고 또는 젤을 고려할 때 훨씬 더 높은 비율이 나타났습니다.[10]

일부 의약품은 하수처리장에서 다양한 정도로 분해되지만 다른 의약품은 활성 형태로 공장을 떠납니다. 약품의 활성 잔류물이 지표수에서 검출되었으며, 이들은 환경에서 장기간 지속될 수 있습니다.[11] 병원 폐수의 배출이 주요한 역할을 하는 하수처리장이나 제약 산업의 하수도에서 많은 양의 항생제와 다른 의약품이 하류에서 발견되었습니다. 비료로 사용되는 처리된 하수 슬러지에서 나오는 EPPP는 콩에 흡수되고, 잎에서 항생제가 발견되었습니다.

음용수

의약품이 식수로 들어갈 수 있는 경로는 다양합니다. 주로 식수 조달은 식수 저장소, 지하수 및 둑 여과에서 이루어집니다. 음용수 조달로 처리된 폐수를 방류할 경우, 음용수에서 제거되지 않은 의약품이 검출될 수 있습니다. 예를 들어 네덜란드는 먹는 물의 37%를 지표수에서 얻는데, 주로 라인과 뫼즈의 둑 여과에서 나옵니다. 여기서는 의약품 잔류물에 특정한 주의를 기울입니다.[13]

독일의 식수 집수구와 강에서는 이미 EPPPs, 특히 방사선 조영제가 검출되었습니다.[14] 게다가, 이곳의 의약품 잔류물은 부분적으로 농업에서 유래했습니다.[15] 2009년부터 2011년 사이에 수행된 독일 연방 환경청의 지역 조사 평가에 따르면 독일 지표수에서 리터당 0.1 마이크로그램 이상의 농도로 총 27개의 다른 약학 물질이 검출되었으며 총 150개의 물질이 검출되었습니다. 방사선 조영제 외에 진통제 디클로페낙은 관련 농도를 보였습니다.[16] 의약품과 같은 많은 미세 오염 물질의 경우 효과에 대한 지식이 부족하거나 입증이 불충분하기 때문에 먹는 물 정화 또는 폐수 처리의 임계값은 현재 의무 사항이 아닙니다.[17]

이러한 환경 제약 화학 물질 중 일부는 인간에게 심각한 유전독성 효과가 있는 것으로 잘 알려져 있습니다.[medical citation needed] 자연에서의 반감기는 환경(공기, 물, 토양, 슬러지)에 따라 다르지만 여러 화합물의 경우 1년 이상입니다.[18][19][20]

EPPP의 농도는 리터당 1ng에서 리터당 1mg까지 다양할 수 있습니다(2). 물 생물, 특히 생식 시스템 및 미생물 군집에 대한 EPPP의 심각한 영향은 이미 보여졌습니다.[20][21][22][23][page needed]

소변을 돌리는 건식 변기나 처리된 검은 물을 재활용하여 변기를 무한정 다시 물을 내리는 시스템을 사용하여 배설물을 폐수 밖으로 배출하지 않는다면 이는 훨씬 덜 우려될 것입니다.

평가

  • 의약품은 특별한 종류의 화학물질입니다. 그들은 생물학적으로 생물학적으로 활성화되도록 제조되었습니다.
  • 지표수나 식수에 포함된 의약품의 수준은 일반적으로 리터당 1mg 이하이며 종종[2][10] 리터당 ng 단위로 측정됩니다. 이 낮은 농도는 공중 보건에 거의 문제가 되지 않는다는 것을 보장하는 것처럼 보일 수 있습니다. 인간의 경우 DDD(정의된 일일 용량)가 10mg인 의약품의 농도가 100ng/L라고 가정하면 단일 DDD를 구성하는 데 100,000리터의 부피가 필요하다는 것을 의미합니다. 이러한 계산은 예를 들어 개발 기간 동안 취약한 인구 노출을 고려하지 않습니다.
  • 하수처리장 하류에 있는 무지개 송어에서 레보노르스트렐(성호르몬)의 치료 수준이 발견되었습니다.[24]

법령

환경 지속성 의약품 오염 물질(EPPP)은 제품 사슬 전체를 살펴봐야 합니다.[25] 의약품 잔류물은 다양한 단계로 환경에 유입될 수 있으므로 환경 영향에 대한 영향 또는 영향은 다양한 수준으로 조절될 수 있습니다.[12]

  • 과학적, 산업적 수준의 발전과 생산에 관하여
  • 정부 및 행정적 수준의 인가, 시장 규제 및 법률에 관한 것.
  • 건강보험의 수준과 그것이 생산과 소비에 미치는 영향,
  • 약국과 상점에서 의사와 의사의 처방전이 각각 있는 유통 수준에서,
  • 개별 소비 패턴, 폐기 행동 등을 가진 환자의 수준과 최종적으로
  • 폐기물 관리, 폐수 처리 및 식수 공급 분야에서.

의약품은 법적 요건과 국가 및 문화적 틀에 따라 다른 인공 화학 물질과 다릅니다. 부분적으로 화학적 성격의 다른 소비자 제품(용매, 페인트, 접착제 등)의 제조, 마케팅, 사용 및 폐기를 통제하는 법률 및 규정에서 제외됩니다. 결과적으로 의약품의 잠재적인 부정적인 환경 영향은 다른 소비자 화학 물질에 비해 덜 문서화될 수 있습니다.

유럽연합의 법령

오늘날 유럽연합(EU)에서는 3,000개가 넘는 의약품 물질이 승인되고 있습니다.[26] 2013년 EU는 물 순환에서 약 잔류물의 문제를 해결하기 위한 이니셔티브를 시작했습니다. 여기서 위원회는 EU 지표수에서 모니터링되고 통제되는 물질(산업용 화학물질 외에 살생물제 및 식물 보호 제품에 사용되는 물질)을 포함하여 15개의 화학물질을 물 기본 지침(WFD)[27]의 감시 목록에 추가할 것을 제안했습니다. "약물 잔류물로 인한 물과 토양의 오염은 새롭게 대두되는 환경적 문제입니다. 의약품으로 인한 수생 환경에 대한 위험을 평가하고 통제할 때, 연합 환경 목표에 적절한 주의를 기울여야 합니다. 이러한 우려를 해결하기 위해 위원회는 의약품으로 인한 환경 영향의 위험을 연구하고 수생 환경을 통한 수생 환경과 인간의 건강을 보호하는 현행 입법 체계의 관련성과 효과에 대한 분석을 제공해야 합니다."[2]

두 가지 호르몬인 에스트라디올과 에티닐에스트라디올과 진통제 디클로페낙은 2013년부터 목록에 존재하며 2015년에는 세 가지 마크로라이드 항생제도 추가되었습니다.[28] 2018년에는 "트리알레이트, 옥사디아존, 2,6-디테르-부틸-4-메틸페놀 및 디클로페낙의 물질에 대한 충분한 고품질 모니터링 데이터를 사용할 수 있으므로 해당 물질은 감시 목록에서 제거되어야 합니다." 및 "메티오카브의 경우 마크로라이드 항생제 클라리트로마이신 및 아지트로마이신에 대한 새로운 생태독성 정보", 그리고 네오니코티노이드인 이미다클로프리드, 티아클로프리드 및 티아메톡삼의 경우 이러한 물질에 대한 예측된 무효과 농도를 수정했습니다." WFD 감시 목록의 구현의 목적은 수중 환경에서 나열된 물질의 운명에 대한 이용 가능한 정보를 업데이트하고 결과적으로 보다 상세한 환경 위험 평가를 지원하는 것입니다. "의약품의 환경 위해성에 관한 연구"는 보건소비자원에 의뢰하여 2013년 12월에 발간되었습니다. 이 "BIO IS 연구"는 광범위한 입법 및 비입법 "영향 요인"과 관련 가능한 해결책에 대해 논의합니다.[10]

2013년 지침에 따르면 "위원회는 2015년 9월까지 의약품 물질에 의한 수질 오염에 대한 전략적 접근법을 개발해야 합니다. 해당 전략적 접근은 필요한 범위 내에서 의약품을 시장에 출시하는 절차에서 의약품의 환경 영향을 보다 효과적으로 고려할 수 있는 제안을 포함해야 합니다. 해당 전략적 접근의 틀에서, 위원회는 2017년 9월 14일까지 배출물을 줄이기 위해 의약품 물질 [...]의 가능한 환경 영향을 해결하기 위해 연합 및/또는 회원국 차원에서 취해질 조치를 제안해야 합니다. 공중 보건 요구와 제안된 조치의 비용 효율성을 고려하여 그러한 물질의 수생 환경으로의 배출 및 손실."[2]

예방적 접근법을 넘어 EU는 이미 2004년부터 적절한 폐기 관행을 목표로 하고 있었습니다. 인체 의약품에 대한 EU 지침은 모든 회원국이 사용되지 않거나 만료된 의약품에 대한 수거 시스템을 구축해야 한다고 명시적으로 요구합니다. 그러한 시스템은 2004년 법안이 시행될 당시 이미 여러 회원국에서 사용되고 있었습니다.[29] EU 회원국의 폐기 규정은 사용하지 않거나 유통기한이 지난 의약품을 일반적으로 900~1도 사이의 온도로 거의 완전히 소각(독일)[30]되는 생활폐기물에 버리라고 권고하는 것부터,남은 음식물이 "유해한 폐기물"로 간주되는 수거 시스템(룩셈부르)까지 300°C입니다[31].[32]

프랑스에서는 Cyclamed take-back 프로그램을[33] 통해 사람들이 사용하지 않거나 만료된 의약품을 약국으로 다시 가져올 수 있습니다. 싱크대나 화장실을 통한 잘못된 처리와 그에 따른 폐수 시스템은 여전히 많은 EU 회원국에서 문제로 보입니다.[12] 독일의 조사에 따르면 액체 의약품의 최대 24%와 정제 또는 연고의 7%가 변기나 세면대를 통해 항상 또는 적어도 "거의" 처리됩니다.

이것은 위에서 언급한 EU 전략적 접근에서 고려된 측면 중 하나입니다. 게다가 2006년 이전에 EU에서 시판 허가를 받은 의약품의 시장 허가와 관련해서는 환경성 평가 기준이 달라졌습니다. 오늘날 인체 의약품의 활성 물질이 유해 물질로 평가되거나 환경에 위험을 초래하는 것으로 평가되는 경우: 2012년에 약 1,200개의 의약품 물질이 환경 모니터링에 잠재적으로 관련성이 있는 것으로 확인되었음에도 불구하고 해당 제품에 대한 거부는 불가능합니다.[34]

의약품이 환경에 미치는 영향

자세한 정보: 의약품 및 퍼스널 케어 제품이 환경에 미치는 영향

에스트라디올(에스트로겐, 합성 호르몬)

지표수의 농도만으로는 수중 환경에서 부정적인 환경 영향의 위험을 평가하기에 충분하지 않습니다. 합성 호르몬은 내분비 교란 물질입니다. 따라서 1리터당 1ng 미만의 에틸에스트라디올(에스트로겐 호르몬)과 같은 에스트로겐 화합물은 비텔로게닌(수어의 여성화에 자주 사용되는 지표) 생성과 성기관의 구조적 변화를 모두 유발할 수 있습니다. 또한 하수처리장(STP) 유출물에 노출된 물고기는 에티닐에스트라디올을 포함한 에스트로겐 화합물을 매우 높은 내부 수준으로 흡수하고 농축할 수 있음이 입증되었습니다. STP 유출물에서 에스트로겐 화합물에 의한 물고기의 여성화에 대한 이러한 관찰은 많은 국가에서 관찰되었으며 개구리, 악어 및 연체동물과 같은 다른 종에서도 관찰되었습니다.

심혈관계 의약품

인간 의약품의 수생 환경에서 환경에 미치는 영향의 다른 예는 심혈관 및 신경 정신 의약품 모두에 관한 것입니다. 비선택적 베타 차단제 프로판올은 하수처리장(STP) 방류수에서 입증된 것과 유사한 농도로 메다카 어류의 알 생산을 크게 감소시키는 것으로 확인되었습니다.[citation needed] 젬피브로질(콜레스테롤과 중성지방을 낮추는 약물)은 STP의 유출물에 자주 나타납니다. STP 유출물에 보고된 농도에 가까운 농도에서 젬피브로질은 물고기의 테스토스테론 혈중 농도를 낮춥니다.[citation needed]

Citalopram / Fluoxetine (세로토닌 재흡수 억제제 항우울제, SSRIs)

일부 SSRI는 노출된 물고기에 축적되는 것으로 나타났습니다.[35][dubious – discuss] 시탈로프람은 kg당 낮은 µg 수준으로 야생 농어의 간에서 검출되었으며 플루옥세틴은 사람에게서와 같은 방식으로 세로토닌 시스템에 영향을 미칩니다. 플루옥세틴은 조개류의 수영 활동에도 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 이것이 뇌의 세로토닌 기능 장애와 관련이 있는지는 아직 밝혀지지 않았습니다.

항생제

전 세계적인 관심사인 내성균 선별 위험이 높아지면서 물속 항생제 수치가 높아지면 경각심을 불러일으키는 원인이 되고 있습니다. 이것은 일부 매우 효과적인 항생제가 효과가 없게 만들 수 있습니다. 몇 가지 예가 있습니다. 인도에서는 의약품 공장 하류에서 시프로플록사신에 내성을 가진 박테리아가 발견되었고, 식수에서 다중 내성 유전자가 발견되었으며, 채소에 뿌리는 물에서 다중 내성 살모넬라균이 발견되었습니다. 유럽에서 우리는 2011년 여름 다중 내성 장출혈성대장균감염증의 전염병에 대해 알고 있습니다.

"에코 쉐도우"라는 용어는 항생제의 생태학적 영향을 설명하기 위해 도입되었습니다. 또한 안정적인 넓은 스펙트럼의 항생제는 빠른 속도로 분해되는 좁은 항균 스펙트럼의 항생제보다 박테리아 식물상(긴 에코 음영)에 더 큰 영향을 미칠 것입니다.

테트라사이클린과 퀴놀론의 생태학적 효과가 관찰되었습니다. 그들은 인체에서 대사되지 않기 때문에 변형되지 않고 배설됩니다. 환경에 들어가면 성능이 저하됩니다. 그들은 다른 동물들에게 유독할 수 있고, 특히 미생물과 물고기에게 영향을 미칠 수 있습니다. 인도의 한 하수처리장에서 나온 폐수에서 박테리아와 식물에 독성이 있는 농도의 광범위한 항생제가 발견되었습니다. 하수처리장 자체에는 알려진 항생제에 모두 내성을 가진 장구균이 있었습니다.

고농도의 항생제(예를 들어, 플랜트 하수), 다량의 박테리아(예를 들어, 플랜트 하수에 첨가된 인간 하수로부터) 및 지명된 문제를 평가하는 데 사용될 수 있는 정보의 선택에 의해 하수 처리장에서 내성 박테리아의 발달이 촉진됩니다.

지식의 격차

효과적인 환경 탐지 방법을 개발하고 현재의 지구 상황을 지도화하기 위해 글로벌 탐지 전략을 적용해야 합니다.[citation needed]

인간의 장기적인 환경 확산 노출, 발달 취약 기간, 수생 미생물에 대한 부정적인 영향이 발생할 수 있는지 또는 다른 동물에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 평가할 수 있는 시험 방법은 현재 없습니다.[citation needed] 따라서 사전 예방 원칙은 지도해야 합니다.

지표수의 농도만으로는 이러한 합성 화학 물질의 부정적인 환경 영향의 위험을 평가하기에 충분하지 않습니다. 인간이 사용하는 어류 및 기타 수산 식품의 생물 축적뿐만 아니라 오염된 물에서 의약품과 기타 화학 물질 간의 첨가 및 시너지 효과를 고려해야 합니다.[citation needed]

한 소규모 연구에서 염소, 소, 인간의 우유에서 몇몇 약품들이 발견되었습니다.[36] 이것이 얼마나 일반적인지, 농도와 출처를 알아내기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.[citation needed]

참고 항목

참고문헌

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