En usynlig medicin-cocktail i slam fra rensningsanlæg
To almindeligt forekommende svampe viser sig at have en overraskende evne til at løse et voksende miljøproblem. Forskere fra Johns Hopkins University har påvist, at såkaldte white-rot svampe – herunder østershat og Trametes versicolor, også kendt som "turkey tail" – kan nedbryde en betydelig del af medicinstofresterne i spildevandsslam, inden dette spredes på landbrugsjord. Det kan reducere risiciene for både mennesker og miljø markant.
Medicin følger med ud af kroppen og ind i slammet
Når vi indtager antidepressiva, sovemidler og andre psykoaktive lægemidler, forlader stofferne kroppen via urin og afføring. Derudover bidrager ubrugte piller, der skylles ud i toilettet, til problemet. Rensningsanlæggene er gode til at fjerne sygdomsfremkaldende bakterier og tungmetaller fra vandet, men mange lægemiddelstoffer overlever processen delvist.
Det resterende slam – kaldet biosolids – er rigt på næringsstoffer og bruges i USA udbredt som gødning og jordforbedringsmiddel. Med det følger usynligt en blanding af lægemiddelrester ud på markerne. Nogle studier antyder, at planter kan optage disse stoffer, selv om det endnu er uklart, i hvilken grad de ender på vores tallerkener.
Selv meget lave koncentrationer af psykoaktive stoffer kan påvirke nervesystemet, og de nedbrydes ofte langsomt i naturen.
For vandlevende økosystemer er risikoen allerede veldokumenteret. Dyrestudier viser, at antidepressiva kan forstyrre adfærd og forplantning hos fisk og andre vandorganismer. Spørgsmålet er derfor: hvordan forhindrer man, at disse stoffer fra biosolids siver videre ud i miljøet?
White-rot svampe: træspisere med kemisk superkraft
Forskerholdet satte fokus på white-rot svampe, der er kendt for deres evne til at nedbryde lignin – det sejlivede stof, der giver træ dets styrke, og som de fleste organismer har svært ved at fordøje. Disse svampe anvender kraftfulde enzymer, der ikke er særligt kræsne: de kan nedbryde et bredt spektrum af komplekse molekyler.
Præcis denne egenskab gør dem interessante i forbindelse med lægemiddelrester, som har en tendens til at binde sig til det organiske materiale i slam og dermed er svært tilgængeligt for andre rensningsmetoder. White-rot svampenes enzymer trænger ind i det organiske netværk og angriber også fremmede, menneskeskabte stoffer.
- Pleurotus ostreatus – bedre kendt som østershat, som også kan købes i supermarkedet
- Trametes versicolor – den farverige "turkey tail"-svamp, der ofte vokser på døde træstammer
Begge arter er allerede undersøgt inden for det, man kalder mykoremediation: brugen af svampe til at rense forurenet jord og vandstrømme.
Sådan forløb forsøget med spildevandsslam og medicinrester
Forskerne indsamlede biosolids fra et kommunalt rensningsanlæg og tilsatte ni almindeligt anvendte psykoaktive lægemidler til slammet. Blandingen indeholdt blandt andet antidepressiva som citalopram og trazodon. Derefter lod de svampene vokse direkte på slammet i op til tres dage.
Sideløbende kørte en anden forsøgsrække i flydende næringsopløsninger uden slam. Det gav mulighed for at undersøge, om svampene opfører sig anderledes under realistiske forhold end under kontrollerede laboratorieforhold. Med avanceret massespektrometri målte de, hvor hurtigt og hvor grundigt medicinstofkoncentrationerne faldt, og hvilke nedbrydningsprodukter der opstod.
Resultater: op til næsten fuldstændig fjernelse
Begge svampearter viste sig bemærkelsesværdigt effektive:
- Begge arter nedbrød otte ud af de ni testede lægemidler markant.
- Fjernelsesgraden lå groft sagt mellem 50 procent og næsten fuldstændig nedbrydning over to måneder.
- Østersshatten klarede sig særligt godt og fjernede over 90 procent af flere antidepressiva.
Målingerne viste, at lægemidlerne ikke blot klæbede til svampemycelet, men undergik egentlige kemiske forandringer. Forskerne identificerede mere end fyrre nedbrydningsprodukter – typisk mindre eller yderligere oxiderede molekyler, hvilket er karakteristisk for white-rot svampenes enzymreaktioner.
Svampene ser ud til at skille lægemiddelmolekylerne ad for alvor – ikke blot flytte dem fra slammet til et andet sted.
Er de nye stoffer så mere sikre?
En velkendt bekymring ved den slags teknikker er, at den oprindelige forurening blot omdannes til et andet, potentielt ligeså skadeligt stof. Forskerne brugte derfor en digital risikomodel fra det amerikanske miljøagentur EPA til at vurdere giftigheden af de dannede nedbrydningsprodukter.
Analysen tyder på, at de fleste nye forbindelser er mindre giftige end de oprindelige lægemidler. Det peger på reel afgiftning frem for blot at bytte ét problem ud med et andet. Opfølgende biologiske tests – for eksempel på dafnier eller fiskelarver – skal dog bekræfte dette billede yderligere.
| Trin i kæden | Hvor medicinrester havner | Svampenes rolle |
|---|---|---|
| Brug af lægemidler | Urin, afføring, kasserede piller | Ingen rolle – kilderne ligger hos mennesker og sundhedssektoren |
| Spildevandsrensning | Delvist opløst i vand, delvist i slam | Svampe kan tilføjes slammet som et ekstra rensetnin |
| Biosolids på marker | Medicinrester og nedbrydningsprodukter i jord | Målet: mest muligt nedbrydes inden udbringning på landbrugsjord |
Myko-augmentation: svampe som ekstra rensningsstep
I faglig litteratur får denne tilgang sit eget navn: myko-augmentation – den bevidste indsats af svampe til at bekæmpe forurening. White-rot-arter egner sig godt til formålet, fordi de naturligt vokser på træ og andet fast materiale og derfor ikke nødvendigvis kræver dyre bioreaktorer.
Teoretisk set kan et rensningsanlæg lade slammet gennemvokse af svampe i en separat hal eller beholder, inden det sendes videre til landbrugsbedrifter. Energiforbruget er lavt, da svampen bruger det organiske materiale i slammet som brændstof. Den største udfordring ligger i logistik, plads og tid – processen tager uger til måneder.
Metodens styrke ligger i kombinationen af affaldsbehandling og rensning: slammet bliver til nyttig gødning, mens medicinresterne i høj grad forsvinder.
Hvor går grænserne for denne tilgang?
Den aktuelle undersøgelse så på et relativt begrænset sæt lægemidler og én type materiale: biosolids fra et amerikansk anlæg. Andre lægemidler, hormoner eller industrikemikalier kan opføre sig helt anderledes. Desuden varierer slammets sammensætning og vandindhold fra land til land og fra anlæg til anlæg.
Derudover kan svampearter under praktiske forhold komme i konkurrence med bakterier og andre mikroorganismer. På et åbent slamfelt vokser der ikke kun de ønskede østershatte, men også utallige andre arter. Opskalering kræver derfor omhyggeligt design – eventuelt med lukkede biobeholdere eller kontrollerede klimaforhold.
Hvad betyder det for Danmark og Europa?
Også i Europa er medicinrester i vand og jord et voksende opmærksomhedspunkt. En aldrende befolkning og stigende forbrug af psykofarmaka øger tilførslen af disse stoffer til spildevandet. Samtidig ønsker landbrugssektoren at lukke flere kredsløb og udnytte organiske gødningsstoffer, hvilket gør brug af slam og lignende reststrømme attraktivt.
Svampeteknologi kan blive en interessant byggeklods ved siden af eksisterende løsninger som ekstra ozonbehandling, aktivt kul og skærpede regler for medicinspild. Svampe kræver ingen dyre kemikalier og kan arbejde ved relativt lave temperaturer, hvilket begrænser klimapåvirkningen.
- Svampe er vedvarende "rensningsmedarbejdere", der formerer sig selv.
- De angriber flere lægemidler på én gang i stedet for ét stof pr. teknik.
- De fungerer på faste substrater som slam, træflis eller halm, hvilket letter integration i eksisterende processer.
Hvad kan du selv gøre ved medicinrester?
Selv om svamperensning ser lovende ud, starter løsningen ved kilden. Husstande og plejeinstitutioner spiller en direkte rolle her. Ubrugte piller hører tilbage til apoteket eller til kommunens særlige indsamlingspunkter – ikke i toilettet eller i restaffaldet. Mindre spild af medicin betyder også mindre belastning af vandet.
Er du landmand og arbejder med slam eller andre reststrømme, så spørg ind til, hvilke rensningsprocesser der er anvendt, og hvilke innovative teknikker der testes i din region. I samarbejde med vandselskaber og videninstitutioner opstår der stadig hyppigere pilotforsøg, hvor svampe, alger eller bakterier spiller en rolle i at reducere mikroforureninger.
Fremtidsudsigt: fra laboratorietank til rensningsanlæg
Studiet fra Baltimore befinder sig stadig tæt på laboratoriet, men tegner en konkret vej mod praktisk anvendelse. Fremtidig forskning vil fokusere på kortere behandlingstider, blandinger af forskellige svampearter og kombinationer med andre teknikker – for eksempel et kortvarigt ozonbehandlingstrin efterfulgt af en periode med svampevækst.
Der er også brug for større indsigt i den fulde livscyklus: hvor meget energi kræver processen, hvor meget plads optager den, og hvilke restprodukter er der tilbage efter svampebehandlingen? Først når det samlede billede er klart, kan vandmyndigheder og politikere afgøre, om svampe fremover officielt skal have en plads i standardvejen fra spildevand til sikker gødning.
