ΣΧΕΤΙΚΑ

Τα τελευταία χρόνια, η παρουσία οργανικών μίκρο-ρυπων (φαρμακευτικές ενώσεις, αγροχημικά, κλπ.) στο περιβάλλον αποτελεί σημαντικό πρόβλημα με κοινωνικό και επιστημονικό ενδιαφέρον. Οι δραστικές φαρμακευτικές ενώσεις (PhACs) χρησιμοποιούνται με αυξανόμενο ρυθμό και καταλήγουν στα λύματα μέσω απέκκρισης από τους ζώντες οργανισμούς και της απόρριψης στα δίκτυα αποχέτευσης. Επιπλέον, περιέχονται στις εκροές των συμβατικών εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων (ΕΕΛ) καθώς αυτές δεν είναι σχεδιασμένες για την απομάκρυνση αυτών. Εκτός από τις εκροές των ΕΕΛ άλλες πηγές PhACs που καταλήγουν στο περιβάλλον είναι οι βιομηχανικές και νοσοκομειακές εκροές, οι απορροές των καλλιεργειών (αγροχημικά και επαναχρησιμοποίηση επεξεργασμένων υγρών αποβλήτων) και η απευθείας διάθεση στο περιβάλλον. Εξαιτίας της συνεχούς εναπόθεσής τους στο υδάτινο περιβάλλον μέσω των υγρών αποβλήτων θεωρούνται ως «ψεύδο-ανθεκτικοί» ρύποι. Επιπλέον, τα νοσοκομειακά απόβλητα περιέχουν κατηγορίες ενώσεων όπως αντιβιοτικά, αντικαταθλιπτικά, ακτινοδιαγνωστικά, και άλλες οργανικές ενώσεις οι οποίες είναι ανθεκτικές στη βιολογική αποδόμηση ενώ η συχνή παρουσία αντιβιοτικών μπορεί να δημιουργήσει το γνωστό φαινόμενο της μικροβιακής αντοχής. Η απόρριψη των επεξεργασμένων νοσοκομειακών εκροών στα υδρόβια οικοσυστήματα σχετίζεται άμεσα με την ύπαρξη επικίνδυνων ουσιών, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν πιθανές αρνητικές επιπτώσεις στη ισορροπία τους. Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη την εκτεταμένη παρουσία και την ανθεκτικότητα των φαρμακευτικών ρύπων, η ατελής επεξεργασία-απομάκρυνση τους από τα λύματα μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικό οικοτοξικολογικό κίνδυνο για το περιβάλλον και τελικά τους ανθρώπους.

Η ερευνητική ομάδα του εργαστηρίου Βιομηχανικής Χημείας-Τεχνολογιών Προστασίας Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, έχει μελετήσει διεξοδικά την παρουσία φαρμακευτικών ενώσεων σε αστικά και νοσοκομειακά λύματα. Οι ενώσεις που διερευνήθηκαν περιλαμβάνουν συχνά χρησιμοποιούμενες φαρμακευτικές ενώσεις που ανήκουν σε διάφορες κατηγορίες, π.χ. μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη, αντιβιοτικά, αντι-υπερλιπιδαιμικά, αντικαταθλιπτικά, αναλγητικά / αντιπυρετικά και απολυμαντικά. Οι περιοχές έρευνας ήταν οι ΕΕΛ του πανεπιστημιακού Νοσοκομείου και της πόλης των Ιωαννίνων. Τα αποτελέσματα της παρακολούθησης των επιπέδων συγκέντρωσης απέδειξαν την παρουσία διαφόρων φαρμακευτικών ενώσεων στα δείγματα των λυμάτων.

Σύμφωνα με τα παραπάνω, οι προηγμένες οξειδωτικές μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων για την απομάκρυνση των φαρμακευτικών ενώσεων από αστικά, νοσοκομεία και/ή βιομηχανικά λύματα προτείνονται ως νέες τεχνολογίες για την αποτελεσματική επεξεργασία τους, οι οποίες μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά το προφίλ ανθεκτικότητας/τοξικότητας των λυμάτων. Μία από τις πιθανές στρατηγικές για την βελτίωση του βαθμού επεξεργασίας στις ΕΕΛ είναι η εφαρμογή προηγμένων διεργασιών οξείδωσης (AOPs) όπως η Φωτοκαταλυτική Οξείδωση (TiO2, Photo-Fenton) η οποία αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για την επεξεργασία λυμάτων που περιέχουν μη βιοαποδομήσιμες οργανικές ενώσεις. Τα κύρια πλεονεκτήματα των διεργασιών που βασίζονται στη φωτοκαταλυτική οξείδωση είναι η λειτουργία τους σε συνθήκες περιβάλλοντος και η δυνατότητα αποτελεσματικής χρήσης του ηλιακού φωτός ή και υπεριώδους ακτινοβολίας, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντική εξοικονόμηση κόστους επεξεργασίας ειδικά για εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας. Επιπλέον, οι προηγμένες οξειδωτικές μέθοδοι επεξεργασίας μπορούν να αξιοποιηθούν είτε ως τριτοβάθμια επεξεργασία μετά τη βιολογική (δευτεροβάθμια) επεξεργασία λυμάτων, είτε ως στάδιο προεπεξεργασίας προκειμένου να ενισχυθεί η βιοαποδομησιμότητα των υπολειμμάτων των οργανικών ρύπων. Η τεχνολογία της φωτοχημικής οξείδωσης με χρήσης ηλιακής ακτινοβολίας μπορεί να προσφέρει στη διαχείριση αποβλήτων, μια νέα ισχυρή τεχνολογία για την πλήρη αποδόμηση των τοξικών υπολειμμάτων, χρησιμοποιώντας καθαρή ενέργεια από τον ήλιο.

Εν κατακλείδι, ο στόχος του προτεινόμενου έργου είναι η αξιολόγηση-προσδιορισμός των επιπέδων συγκέντρωσης φαρμακευτικών ενώσεων στα νοσοκομειακά λύματα, ο απαιτούμενος βαθμός επεξεργασίας των νοσοκομειακών λυμάτων για την μείωση του οικοτοξικολογικού κινδύνου και η ανάπτυξη μιας αποτελεσματικής και ανταγωνιστικής τεχνολογίας επεξεργασίας αποβλήτων για την απομάκρυνση ανάλογων οργανικών μικρορύπων όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα. Η μεθοδολογία αυτή μπορεί να είναι συμπληρωματική των συμβατικών μεθόδων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων που συχνά είναι αναποτελεσματικές. Η προτεινόμενη μεθοδολογία θα εξεταστεί σε ένα πιλοτικό σύστημα φωτοκαταλυτικής οξείδωσης εγκατεστημένο σστις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Ιωαννίνων και του Νοσοκομείου της πόλης του Αυλώνα (Vlora), με τελικό στόχο την εφαρμογή της σε ευρεία κλίμακα.