Suomi saattoi ratkaista koko maailmaa piinaavan ongelman, jonka vuoksi kalat joutuvat käyttämään masennuslääkkeitä – mutta se maksaa

Tutkijat etsivät keinoja vähentää lääkejäämien ympäristökuormitusta. Tutkimus koskee lääkkeen koko elinkaarta.

lääkkeet
Professori Mika Mänttäri pitää kädessään membraanisuodatinta.
Professori Mika Mänttäri pitää kädessään membraanisuodatinta. Tutkimuksissa on todettu, että suodattimen avulla jätevesistä saadaan puhdistettua suurin osa lääkejäämistä.Riitta Väisänen/Yle

LappeenrantaProfessori Mika Mänttäri nostaa noin metrin pituisen, kapean suodattimen käsiinsä. Tarkemmin ottaen kyseessä on membraanisuodatin.

Olemme Lappeenrannan–Lahden teknillisen yliopiston erotus- ja puhdistustekniikan osastolla Lappeenrannan Skinnarilassa. Täällä tutkitaan, miten uusilla puhdistusmenetelmillä saataisiin poistettua jätevesissä olevia haitallisia aineita, joita ovat esimerkiksi torjunta-aineet.

Nyt tutkimuksen kohteena ovat jätevesiin päätyvät lääkejäämät, jotka vesistöön päätyessään saattavat aiheuttaa vakavaakin vahinkoa.

– Tarkoitus on pyrkiä kehittämään menetelmiä, joilla lääkeaineita voidaan poistaa. Toisaalta pyrimme kehittämään ymmärrystä, miksi joku menetelmä tehoaa jollekin lääkeaineelle ja toinen menetelmä ei tehoa, Mänttäri kiteyttää.

Tutkittavia puhdistuskeinoja on kolme. Membraanisuodatuksessa lääkeaineet erotetaan vedestä, jolloin lopputuloksena on lähes täysin lääkeaineetonta vettä.

Toinen keino on sitoa lääkeaineet vedestä kiinteään aineeseen eli adsorbentiin. Tähän voidaan käyttää esimerkiksi aktiivihiiltä tai yliopiston kehittämää sahanpuruadsorbentia.

Kolmas tutkittava tapa on lääkeainemolekyylien hajottaminen pienemmiksi yhdisteiksi yliopistossa kehitetyllä koronapurkausmenetelmällä. Menetelmä pilkkoo lääkeainemolekyylejä hapettamalla.

Yksi lääkeaine poistuu hyvin, toinen ei

Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto on tutkinut erilaisia vedenpuhdistusmenetelmiä jo pitkään. Aikaisempien tutkimusten pohjalta tiedetään, minkä tyyppiset yhdisteet poistuvat nykyisin käytössä olevilla biologis-kemiallisilla puhdistusmenetelmillä.

– Esimerkiksi ibuprofeenia sisältäviä särkylääkkeitä voi syödä huoletta siinä mielessä, että se poistuu erittäin hyvin, professori Mika Mänttäri sanoo.

Sitten on lääkejäämiä, jotka eivät poistu ollenkaan nykyisissä puhdistusprosesseissa. Kipugeeleissä käytettävä diklofenaakki on yksi esimerkki tällaisesta lääkejäämästä.

Näihin yhdisteisiin yliopisto keskittyy laajassa monitieteellisessä tutkimuskokonaisuudessa, joka alkoi viime vuoden lopulla.

Tutkimuksen tavoitteena on tuottaa tietoa, jonka perusteella lääketeollisuus voisi käyttää ympäristölle ystävällisempiä ainesosia tai sellaisia ainesosia, joiden puhdistus jätevesistä onnistuu paremmin.

Virtsaa käsittelemättömänä ja suodatettuna näytepurkeissa pöydällä.
Ensimmäisessä näytepurkissa on virtsaa ja toisessa suodattimen läpi mennyt "lopputuote". Kolmas purkki sisältää suodattimeen jäänyttä, väkevöitettyä lääkeainetta.Riitta Väisänen/Yle

Lääkeaineiden ympäristövaikutuksia ei täysin tiedetä

Lääkeaineiden jäämiä päätyy vesistöihin pääasiassa kotitalouksien, sairaaloiden, hoitolaitosten ja lääketeollisuuden jätevesien kautta. Eli kun ihminen ottaa lääkkeen, päätyy siitä osa virtsan ja ulosteen mukana vessanpöntöstä viemäriin, sieltä jätevedenpuhdistamolle ja sieltä edelleen vesistöön.

Lääkejäämien ekologisia vaikutuksia ei vielä täysin tunneta. Tutkimuksissa on havaittu, että tietyt lääkeaineet muuttavat uroskaloja naaraiksi. Lääkeaineita kutsutaan myös hormonihäiriköiksi. Yksi niistä on ehkäisypillereistä virtsan mukana vesistöihin kulkeutuva keinotekoinen estrogeeni.

Tiede-lehti (siirryt toiseen palveluun) puolestaan siteerasi reilu vuosi sitten Environmental Science & Technology -lehdessä julkaistua tutkimusta (siirryt toiseen palveluun), jonka mukaan masennuslääkkeitä kertyy kalojen aivoihin. Lääkkeet voivat tehdä kaloista rohkeampia, jolloin ne eivät esimerkiksi pelkää saalistajiaan.

Osa lääkejäämistä päätyy vesistöjen ohella muualle ympäristöön jätevedenpuhdistamoilla syntyvän lietteen mukana.

Nyt tutkijat etsivät ratkaisuja, joilla lääkkeiden ympäristöhaittoja voitaisiin vähentää jo ennen jätevesiin päätymistä. SUDDEN-hanke (siirryt toiseen palveluun) koskee lääkkeen koko elinkaarta.

Helsingin yliopiston professorin Jari Yli-Kauhaluoman mukaan lääkeaineet muuntuvat ihmisen kehossa ja ympäristössä. Tutkimuksen tarkoitus on arvioida muun muassa lääkkeiden ja niiden muuntumistuotteiden ympäristövaikutuksia.

– Tähän meillä on tarkoitus tuottaa työkaluja, kuten tietokantoja. Ehkä tulevaisuudessa lääketeollisuus voisi niiden avulla suunnitella ja valita ympäristölle vähemmän haitallisia lääkeaineita, Yli-Kauhaluoma sanoo.

Lääketeollisuudesta ei hankkeessa ole mukana varsinaista tutkimuskumppania. Tutkijat kuitenkin kuulevat lääketeollisuuden edustajia sekä muita lääkealan asiantuntijoita monissa sidosryhmätilaisuuksissa.

Tutkimuksen rahoittaa Suomen Akatemian yhteydessä toimiva strategisen tutkimuksen neuvosto.

Viipurin jätevedenpuhdistamon ilmastusallas
Jätevesiin päätyy runsaasti ihmisten käyttämien lääkkeiden ainesosia. Nykyiset puhdistustekniikat eivät pysty poistamaan kaikkia lääkejäämiä.Mikko Savolainen/Yle

Lääkepakkaukset paremmin kiertoon

Lääkkeiden ympäristövaikutusten selvittämisen ohella tutkimuksen tavoitteena on pohtia lääkkeiden ympäristöpäästöihin liittyviä sääntelymekanismeja sekä parantaa lääkevalmistuksen läpinäkyvyyttä.

– Tavallaan edistetään ympäristöystävällistä päätöksentekoa ja tuetaan lääketeollisuuden kestävää toimintaa ja kasvua, sanoo professori Jari Yli-Kauhaluoma.

Kolmas tavoite liittyy kiertotalouteen. Lääkkeiden läpipainopakkaukset valmistetaan muovista ja alumiinimetallista. Kun pakkaus on tyhjennetty, päätyy se tätä nykyä poltettavaksi.

– Alumiinimetallia ei pysty poistamaan jätteenpolttolaitoksella syntyvästä tuhkasta kustannustehokkaasti. Aalto-yliopiston tutkimusryhmä pohtii, miten alumiinimetalli saataisiin läpipainopakkauksista mahdollisimman puhtaana metallina talteen ja suoraan kiertotalouden käyttöön, kuvailee Yli-Kauhaluoma.

Pakkausjätettä syntyy paljon sairaaloissa ja lääkkeiden annosjakelua hoitavissa yrityksissä. Tällä hetkellä sääntely ei mahdollista sitä, että annosjakeluyritykset voisivat ostaa isompia lääkkeiden pakkauksia.

– He joutuvat ostamaan pienempiä läpipainopakkauksia, mistä syntyy paljon jätettä. Jos ne saisi kiertotalouden käyttöön, voisi se osaltaan parantaa lääkkeiden kestävää kehitystä, kertoo professori Jari Yli-Kauhaluoma.

Pohdittavana on myös, voisiko Suomessa ottaa käyttöön mallin, jossa lääkäri voi lääkettä määrätessään valita ympäristöystävällisemmän lääkevaihtoehdon. Tällainen malli on jo Ruotsissa ja Norjassa käytössä.

Paras puhdistusmenetelmä haussa

Kestävää lääkekehitystä koskeva tutkimus on ajankohtainen. Euroopan unioni julkaisi maaliskuussa (siirryt toiseen palveluun) lääkkeiden ympäristövaikutuksia koskevan strategian. Se kattaa lääkeaineiden koko elinkaaren eli suunnittelun, valmistuksen, pakkaamisen, myynnin, käytön ja lääkejäämät.

– EU-tasolla tähän tulee varmaan paljon uutta lähitulevaisuudessa, Yli-Kauhaluoma pohtii.

Lääkejäämiä tuskin koskaan saadaan aivan täysin pois vesistöistä. Kaupungistuminen, väestön kasvu ja myös väestön ikääntyminen lisäävät lääkkeiden käyttöä.

Yli-Kauhaluoman mukaan olisi voitto, jos edes haitallisimmat lääkeaineet saataisiin pois vesistöistä.

– Jos pystyisimme tunnistamaan vesiympäristölle riskipitoisimmat lääkeaineet, voisimme valita parhaimmat jätevedenpuhdistusmenetelmät, sanoo Yli-Kauhaluoma.

Palaamme siis vielä yliopistolle Lappeenrantaan. Yliopiston tutkimia puhdistusmenetelmiä voisi professori Mika Mänttärin mukaan asentaa nykyisille jätevedenpuhdistamoille tehostamaan puhdistusta.

– Toisaalta voisimme mennä kohteisiin, joissa lääkeaineita vapautuu viemäriverkostoihin. Esimerkiksi sairaaloissa tai hoivakodeissa voisi tehdä täsmäpuhdistusta, kertoo Lappeenrannan–Lahden teknillisen yliopiston professori Mika Mänttäri.

Lappeenrannan–Lahden teknillisen yliopiston erotus- ja puhdistustekniikan osastonjohtaja, dosentti Mari Kallioinen toivoo keskusteluun ratkaisukeskeisyyttä.

– Uusia jätevedenpuhdistuskeinoja on jo käytettävissä. Olemmeko valmiita maksamaan esimerkiksi korkeampaa jätevesimaksua, jotta ne voisi ottaa käyttöön, Kallioinen pohtii.