Reportage

Trage, steriele en tweeslachtige vissen door cocktail aan medicijnresten in het water

Microverontreiniging Water is onmisbaar. Soms is er te veel van, soms te weinig. Op zoek naar de wetenschap in en om het water.

Aflevering 8: medicijnresten in afvalwater.

De rioolwaterzuiveringsinstallatie in Leiden. Door de vergrijzing zitten er steeds meer medicijnresten in het water, wat problemen oplevert voor het waterleven.
De rioolwaterzuiveringsinstallatie in Leiden. Door de vergrijzing zitten er steeds meer medicijnresten in het water, wat problemen oplevert voor het waterleven. Foto Olivier Middendorp

‘Het is een klein straaltje”, zegt Bas Knapp, hoogheemraad waterveiligheid van Rijnland. „Dat is de hele innovatie, maar het doet vrij veel.”

Het is inderdaad een kleine buis, die in Leiden bij een rioolwaterzuiveringsinstallatie van Hoogheemraadschap Rijnland op een waterreservoir uitkomt – iets groter dan de straal uit een badkraan. Zo nu en dan stroomt een mengsel door de buis het reservoir in, dat een bijzondere klasse microverontreinigingen moet verwijderen. Later komt het verschoonde water in de Stinksloot van Leiden terecht, die uiteindelijk uitkomt op de Kagerplassen. Daar wordt veel gezwommen.

Normaal gesproken is de oplossing voor vervuiling in wateren vrij logisch. Een fabriek loost chemicaliën? Dan werkt bronaanpak het beste: stop met vervuilen. Maar deze vervuiling is anders. Het gaat namelijk om medicijnenresten die via urine in het rioolwater belanden.

Drinkwaterbedrijven zagen zo’n vijftien jaar steeds meer medicijnresten, die soms moeilijk te verwijderen zijn. Inmiddels is bekend dat 190 ton medicijnen per jaar in oppervlaktewateren terechtkomt. Dat is exclusief medicijnresten die snel afbreken of niet biologisch actief zijn. Voor drinkwater levert dat vooralsnog geen problemen op, maar in natuurwateren wel. Het probleem komt niet van enkele medicijnen die grenswaarden overschrijden, maar door ‘cocktaileffecten’ van alle medicijnen samen.

Het is onduidelijk wat deze cocktaileffecten precies inhouden. Er zijn nog weinig veldstudies gedaan in Nederland. Volgens het RIVM zijn medicijnresten wel al een risico voor dieren en planten. Regelmatig gaan concentraties over risicogrenzen heen. Bijvoorbeeld ibuprofen, diclofenac en de anticonceptiepil. Maar er is geen stof die voortdurend veiligheidsgrenzen overschrijdt.

Hormoonontregelende stoffen

De anticonceptiepil lijkt bij relatief lage concentraties al van invloed – vissen worden er steriel van. Kalmeringsmiddelen maken vissen rustiger. Daardoor zullen ze minder snel vluchten voor gevaar. Het totaal aan hormoonontregelende stoffen in water maakt vissen tweeslachtig: ze krijgen mannelijke en vrouwelijke lichamelijke eigenschappen, en de reproductie kan verminderen. Mannelijke vissen gaan bijvoorbeeld eicellen aanmaken.

Het probleem groeit. Dat heeft vooral te maken met vergrijzing: meer mensen nemen meer medicijnen. Daarnaast is de toenemende hitte en droogte een factor. Bij een lager waterpeil nemen de concentraties toe. „Als één stressfactor een ecosysteem onder druk zet, is er vaak nog genoeg weerstand”, zegt Michael Bentvelsen, beleidsadviseur waterkwaliteit van de Unie van Waterschappen. „Maar de hitte, droogte en chemicaliën zijn factoren die elkaar versterken.”

Foto Olivier Middendorp
Foto Olivier Middendorp
Foto Olivier Middendorp

In 2018 heeft het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat de Ketenaanpak Medicijnresten uit Water opgezet. Op verschillende niveaus (farmaceut, ziekenhuis, apotheker en patiënt) wordt nagedacht over een manier om de toxische druk van medicijnen op wateren te verminderen. Op heel lange termijn zouden farmaceuten wellicht beter afbreekbare medicijnen kunnen produceren. Op hele korte termijn experimenteren ziekenhuizen met plaszakken, die ze aan patiënten meegeven. Bijvoorbeeld na röntgenstraling, zodat patiënten het hardnekkige röntgencontrastmiddel weer kunnen opvangen.

Maar de grootste winst is te behalen bij rioolwaterzuiveringen, zoals hier in Leiden aan de Stinksloot. Deze rioolwaterzuivering maakt deel uit van een ‘hotspot’, bleek uit analyses. „De vervuiling is overal in Nederland redelijk vergelijkbaar”, vertelt Bentvelsen. „Een klein zuiverinkje dat op de Noordzee loost, is niet zo spannend. Dat is zo verdund. Maar als een grote rioolwaterzuivering op een klein stuk oppervlaktewater lost, dan is het effect van vervuiling groot. Daarnaast staan de wateren rond Leiden vrijwel stil wanneer er geen verse aanvoer van regenwater is. De concentraties bouwen dan op en zijn soms behoorlijk hoog.”

Bloemkoolstructuur

En dus bouwde Rijnland het blauwwitte torentje met de zogenoemde Pacas-installatie. Het bevat een reservoir van actieve kool. Dat zijn pure koolstofketens, op moleculair niveau in een soort bloemkoolstructuur. Het werkt als een spons: het heeft een enorm oppervlakte met veel gaatjes, waar grotere chemicaliën – medicijnresten – in blijven zitten. Wanneer het vol zit, gaat het naar verbrandingsovens waar het bij temperaturen boven 800°C wordt vernietigd.

„Volgens de eerste metingen halen we nu 25 procent extra medicijnresten uit het water”, zegt Knapp. „Dat komt bovenop de 35 procent die de reguliere waterzuiveringsinstallatie al haalde. Het is waarschijnlijk dat we in totaal het streven van 70 procent halen.”

Het is nog zoeken naar de juiste dosering, voegt Paul Versteeg toe. Hij is beleidsadviseur van het hoogheemraadschap. „Nu gebruiken we 7,5 milligram kool per kuub water, we hopen dat we het bij 12 milligram kunnen houden. Het liefst gebruiken we zo min mogelijk.”

Het systeem is niet duurzaam. Bij het verbanden van kool komt koolstofdioxide vrij. En de temperaturen binnenin de installatie zijn hoog. Hoe minder kool er nodig is, hoe beter. De TU Delft werkt aan een techniek om de medicijnresten uit de kool te verwijderen, zodat de kool hergebruikt kan worden. „We hopen over een paar jaar duurzaam te kunnen zuiveren”, zegt Bentvelsen.

Ook bij andere waterzuiveringsinstallaties zijn experimenten gaande, met onder andere ozon in plaats van kool. In oktober verwacht Bentvelsen nieuwe wettelijke normen voor waterkwaliteit van de Europese Commissie. In Zwitserland is actieve kool al volledig in gebruik genomen bij waterzuiveringen, het lijkt erop dat meer landen gaan volgen.