Läkemedelsrester och andra organiska ämnen i avloppsvatten vid avloppsreningsverket i Lidköping samt förekomst i Vänern

Studien

Under 2019-2020 deltog vi i en studie om förekomst av organiska miljöföroreningar i svenska ytvatten där Sveriges tre största sjöar, tillrinnande vattendrag och utlopp undersöktes. Vi tog ut prover vid fyra tillfällen, ett per kvartal, av in- och utgående vatten till avloppsreningsverken i Lidköping och Spiken samt till vattenverket i Lockörn. Vänerns vattenvårdsförbund har ombesörjt provtagningen i Vänern.

Att analysera läkemedelsrester och andra organiska föroreningar i avloppsvatten är en relativt ung vetenskap och det finns få standardiserade och ackrediterade mätmetoder. Det är också svårt att analysera orenat avloppsvatten på grund av att det innehåller mycket partiklar. Resultaten får därför hanteras med en viss försiktighet.  Mätosäkerheten är också förhållandevis stor.

Vilka läkemedel är mest förekommande i avloppsvattnet?

Genomsnittshalterna av uppmätta halter i in- och utgående vatten vid avloppsreningsverket har multiplicerats med den renade mängden vatten under 2020 och på så sätt har vi gjort en uppskattning av mängderna in till verket samt utgående från verket. I figur 1 presenteras ett urval av de mest förekommande läkemedlen.

Figur 1 Uppskattade mängder av läkemedelsrester i ingående avloppsvatten till avloppsreningsverket respektive utgående renat avloppsvatten från Lidköpings avloppsreningsverk.

Av diagrammet framgår att paracetamol (smärtstillande finns t.ex. i Alvedon), salicylsyra (antiinflammatoriskt) samt metformin (diabetesmedicin) återfinns i relativt stora mängder 40-80 kg per år i inkommande vatten. Substanserna reduceras avsevärt i avloppsreningsverket och halterna i utgående vatten är låga.  De övriga redovisade läkemedelen – ranitidine (magsår/sura uppstötningar), tramadol (smärtstillande), fexofenadine (antihistamin), atenolol och metoprolol (betablockerare/blodtryck), biclutamide (cancerläkemedel), furosemide (urindrivande), losartan och valsartan (blodtrycksreglerade), codeine (smärtstillande morfinderivat), diclofenac (antiinflammatoriskt) samt desvenlafaxine (antidepressivt, nedbrytningsprodukt), carbamezepine och lamotrigine  (antiepileptiskt) – bryts inte ner i avloppsreningsverket på motsvarande sätt  och riskerar därför att orsaka problem i vattenmiljön. Det ska också uppmärksammas att normaldosen för de olika verksamma substanserna läkemedlen varierar kraftigt. Till exempel innehåller en tablett Alvedon 500 mg paracetamol medan flera av de andra läkemedlen kan ha en rekommenderad dygnsdos mellan 50-100 mg.

Vilka läkemedel hittar vi i Vänerns vatten?

De mest påträffade ämnena i Vänern har ett utbrett användande och förekommer i höga halter från utgående avloppsvatten. Metoprolol (beta-blockerare), karbamazepin (antiepileptika), lamotrigin (antiepileptika), fexofenadin (antihistamin), desvenlafaxin (antidepressiv) var de ämnen som detekterades i alla sjöprover i Vänern.

I råvattenproven från Kinneviken till Lockörns vattenverk detekterades förutom ovan nämnda parametrar även tramadol vid samtliga fyra provtillfällen samt diclofenac vid ett av provtillfällena.

Finns det PFAS i avloppsvattnet och i Vänern?

PFAS är ett samlingsnamn för cirka 5000 industriellt framställda kemikalier. De används i ett stort antal produkter som till exempel i brandskum och impregneringsmedel. PFAS är vitt spridda i miljön, extremt långlivade och vissa är giftiga. Inom industrin används de vid ytbehandling av livsmedelsförpackningar och vid tillverkning av fluorpolymerer som bland annat används i vattenavvisande kläder och i stekpannor och kastruller. I  takt med utvecklingen av bättre analysmetoder för PFAS ämnen, har dess vida spridning i miljön och till människan blivit alltmer uppmärksammad. De perfluorerade ämnen som hittills nämnts mest är PFOS (perfluoroktansulfonat) och PFOA (perfluoroktansyra). Båda har identifierats som farliga för både hälsa och miljö (Naturvårdsverketwebb 2020).

I studien har 14 olika PFAS-varianter analyserats vid fyra olika tillfällen, se figur 2. Av figuren framgår att det i genomsnitt är ungefär lika mycket PFAS inkommande som utgående vatten, ca 250-300 ng/l i genomsnitt av de fyra mätningarna. Någon reduktion sker inte i avloppsreningsverket. Det kan inte uteslutas att en viss nedbrytning till andra PFAS sker i verket. Då endast ett fåtal av alla förekommande PFAS-varianter mäts kan det därför få den effekten att den uppmätta halten i utgående vatten  är högre än i ingående vatten. Mätosäkerheten är hög. I jämförelse med övriga avloppsreningsverk som ingått i studien torde halterna ligga något över medeltalet i studien (materialet medger inte noggrannare analys)

Figur 2 Kumulativ koncentration av PFAS-ämnen i in- respektive utgående vatten till Lidköpings avloppsreningsverk.

PFAS-ämnena är svårnedbrytbara och återfinns i Vänern. I figur 3 redovisas de uppmätta halterna i Vänern. Observera skalskillnaden på y-axeln.

Figur 3 Kumulativ koncentration av PFAS-ämnen i Vänerns sjöprover. Provtagningsdjup på respektive plats anges inom parentes.(ur rapporten FÖREKOMST AV ORGANISKA MILJÖFÖRORENINGAR I SVENSKA YTVATTEN SLU 2021)

 

 

Vilka andra ämnen är intressanta att kontrollera?

Förutom läkemedel och PFAS har även ett antal industrikemikalier, hudvårdsprodukter (laurilsulfat m.fl.) stimulantia (koffein och nikotin) sötningsmedel (sucralose), persiticider (DEET, BAM), parabener (metylparaben, polyparaben) samt fem olika hormoner analyserats. Hormonerna kunde inte av tekniska skäl analyseras i avloppsvatten utan endast i Vänerns vatten.

Det finns en parameter som sticker ut i jämförelse med andra avloppsreningsverk som deltog i studien och det är förekomsten av  4-metyl-1H-bensotriazol (en. tolyltriazole) där halterna är mer än 300 % högre i inkommande vatten än för genomsnittet i undersökningen. Tolytriazole används som bl.a. som korrosionsinhibitor och avisningsmedel inom industrin. Vidare finns den kylarvätskor och rostskyddsmedel. Ämnet är klassificerat som giftigt för vattenlevande organismer med långtidseffekter (CLP H302, H411). Vi kommer att intensifiera uppströmsarbetet för att försöka lokalisera källan till denna. Tolytriazole återfinns i ca hälften av proverna i Vänern samt vid två av de fyra provtagningstillfällena vid råvattenintaget till Lockörn i låga halter.

Det är även värt att notera att bekämpningsmedlet BAM återfinns i avloppsvattnet, ca 19 kg i inkommande vatten.  BAM (2,6-Diklorbensamid), är en nedbrytningsprodukt av det kemiska växtskyddsmedlet Diklobenil, som tidigare användes mot ogräs utanför jordbruket. Trots att försäljning av Diklobenil förbjöds för trettio år sedan finns det fortfarande kvar i mark och vatten.

 

Vad gör vi nu?

Vi kommer att fortsätta med att följa trenderna av läkemedel och andra organiska ämnen i avloppsvattnet samt utöka uppströmsarbetet för att finna ev. punktkällor som kan åtgärdas. Vid det planerade nya avloppsreningsverket, Ängens avloppsreningsverk, planeras det för att införas läkemedelsrening.

Vill du läsa mer?

Här är en länk till SLUs rapport.

Publikationer Förekomst av organiska miljöföroreningar i svenska ytvatten – LIFE IP Rich Waters

God Jul

Nu börjar år 2020 gå mot sitt slut, det har varit ett annorlunda år på många sätt inte minst med tanke på den rådande pandemi i världen.

Och i projektet Ängens ARV har vi haft våra utmaningar och våra med och motgångar. Under våren genomförde vi en förhandling med Mark och miljödomstolen om tillstånd för vårt nya reningsverk och under försommaren fick vi ett domslut som tyvärr räknas in bland våra motgångar. Men efter en sommarledighet  började vi hösten med att slipade våra argument och en överklagan inlämnades till Mark och miljööverdomstolen. Och till medgångarna får räknas att denna överklagan, till vår glädje, har beviljats prövningstillstånd.

För 2021 ser vi fram emot nya utmaningar i vårt projekt och förhoppningsvis ett domslut som går i vår väg, för er som vill läsa mer om överklagan och tidigare domslut så läs gärna tidigare blogginlägg.

Från oss alla till er alla en riktigt God Jul och ett Gott Nytt år

Nu tar vi semester!

 

Våren har bjudet på utmaningar i form av förhandlingar med Mark och Miljödomstolen i vårt projekt med det nya reningsverket Ängens ARV, likväl som att anpassa vardag och arbete till rådande pandemi. Även om vi ansåg att förhandlingen gick mycket väl så var tyvärr inte domen till vår favör och som tidigare nämnt är det nu inlämnat en överklagan av domslutet. Så medan vi nu inväntar prövningstillståndet för överklagan så tar vi semester och ser fram mot soliga lata dagar under parasollet.

 

Till hösten tar vi nya tag igen, vi kommer i projektet jobba vidare med överklagan, vi kommer att se över projektering och uppdatera beräkningar för att så småningom få nya beslut beroende på tillståndsprocessen, och fortsätta arbetet med Ängens ARV.

Vi önskar er alla en riktigt härlig sommar!

Provtagning av Bromid inför läkemedelsrening

På Ängens avloppsreningsverk är det planerat att bygga en anläggning för rening av mikroföroreningar och läkemedelsrester så som värknedsättande preparat, antibiotika och hormoner med flera. Ordinarie processer på reningsverk har begränsad möjlighet att rena avloppsvattnet från dessa. För att få en bättre reningsgrad behövs mer avancerad teknik. Den teknik som är vald för Ängens ARV är en ozoneringsanläggning med efterföljande MBBR. Ozon är ett mycket starkt oxidationsmedel som reagerar lätt med andra ämnen. När ozon kommer i kontakt med molekyler från läkemedelsrester kan man förenklat säga att molekylerna slås sönder till mindre delar, som inte har samma effekt som den ursprungliga molekylen.

Läkemedelsreningen består av två likadana linjer som är placerade i slutet på reningsprocessen då avloppsvattnet har passerat hela verket och är som renast. Ozoneringsreaktorerna har en slalomlikande utformning där ozon tillsätts avloppsvattnet i början av bassängen. Med denna utformning får ozonet god inblandning i avloppsvattnet samtidigt som det får en lång uppehållstid att reagera med läkemedelsresterna och mikroföroreningarna. Efter ozoneringsreaktorn transporteras vattnet till en MBBR (moving bed biofilm reactor). Detta är en bassäng som är fylld med ett bärarmaterial på vilket bakterier växer. Bakteriernas uppgift är att konsumera de halterna av ozon som inte förbrukats i ozoneringsreaktorn och att bryta ner de mindre molekylerna från läkemedelsresterna.

Eftersom ozon är väldigt reaktivt och inte bara reagerar med läkemedelsrester och mikroföroreningar, finns en risk för att det reagerar med ämnen och bildar andra ämnen som kan ha påverkan på recipienten och miljön. Ett sådant ämne är bromid. Bromid i sig är inte ett miljöfarligt ämne, det förekommer naturligt i havsvatten och även i vissa grundvatten. Om bromid kommer i kontakt med ozon kan det reagera och bilda bromat, vilket är ett svårnedbrytbart och cancerogent ämne. Då det renade avloppsvattnet släpps ut i Vänern, som är en stor ytvattentäkt för dricksvattenproduktion, behöver bromatbildning undvikas i ozoneringsreaktorn.

Mätningar på avloppsvattnet från dagens reningsverk har visat att bromid förekommer, däremot finns inte bromid i dricksvattnet. Detta visar på att bromid tillkommer någonstans på vägen till reningsverket. Även om det finns flera sätt att undvika bromatbildning i ozoneringen är det bästa alternativet om det förekommer i så begränsad mängd som möjligt i avloppsvattnet. Vi har därför startat ett uppströmsarbete för att ta reda på vart någonstans på vägen till reningsverket tillkommer bromid. Därefter behöver tillförseln av bromid begränsas till avloppet.

Första steget var att hitta verksamheter som kan tänkas släppa större utsläpp bromid i avloppsvattnet. Under denna första provtagningsomgång identifierades därför vilka industrier som skulle kunna vara potentiella källor. För att få en uppfattning om eventuella bakgrundshalter av bromid från vanligt hushållsavlopp togs det även prov i en pumpstation dit endast bostäder är påkopplade. Prover togs även på inkommande avloppsvatten till reningsverket för att kunna göra en massbalans samt få en storleksuppfattning av mängderna bromid från de olika provtagningsplatserna. På bilden är provtagningsplatserna markerade.

Provtagningen genomfördes med portabla provtagare på platser där det fanns tillgång till flödesmätning. Det togs tre dygnsprover tre dagar i rad för att få ett pålitligare resultat. Bilderna nedan visar hur det såg ut på några av provtagningsplatserna.

  

Resultatet från denna undersökning kan kortfattat sammanfattas med följande tabell.

Provtagningsplatsens bidrag i procent av totalt bidrag till avloppsreningsverket

Provtagningsplats Mass % bromid av totala mängden tillfört reningsverket
Lakvatten från deponin 15
Metallindustri 1,3
Förbränningsanläggning 0,09
Pumpstation, hushållsavlopp 0,04

 

Ca 15 % av mängden bromid som finns i inkommande avloppsvatten till reningsverket kommer alltså ifrån lakvattnet fråndeponin. Detta är ett bra resultat då lakvattnet redan har planerats att kopplas bort från ledningsnätet när Ängens ARV skall tas i drift, vilket innebär att ca 15 % av nuvarande mängd bromid inte kommer att transporteras till ozoneringen.

Dock behöver vi söka vidare efter vart resterande, ca 85 %, mängd bromid kommer ifrån. Då halterna av bromid i hushållsavloppsvatten var låga tyder det på att det tillförs via industrier eller andra verksamheter. Nästa provtagningsomgång kommer därför att rikta in sig på större områden med mycket industriell och annan avvikande verksamhet. Se bild nedan.