{"id":7983,"date":"2020-05-04T14:54:51","date_gmt":"2020-05-04T13:54:51","guid":{"rendered":"https:\/\/www.vtei.cz\/?p=7983"},"modified":"2024-07-17T10:29:35","modified_gmt":"2024-07-17T09:29:35","slug":"municipal-wastewater-as-a-diagnostic-medium-of-the-city-of-prague","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vtei.cz\/en\/2020\/05\/municipal-wastewater-as-a-diagnostic-medium-of-the-city-of-prague\/","title":{"rendered":"Municipal wastewater as a diagnostic medium of the City of Prague"},"content":{"rendered":"

<\/i> This article is available in Czech only. For translation or more information on this topic, please contact author.<\/h4>\n

 <\/p>\n

Souhrn<\/h2>\n

P\u0159\u00edsp\u011bvek informuje o\u00a0pravideln\u00e9m, t\u00e9m\u011b\u0159 dvoulet\u00e9m monitoringu komun\u00e1ln\u00edch odpadn\u00edch vod na vybran\u00fdch odb\u011brov\u00fdch m\u00edstech pra\u017esk\u00e9 stokov\u00e9 s\u00edt\u011b. V\u00a0komun\u00e1ln\u00edch odpadn\u00edch vod\u00e1ch jsou sledov\u00e1ny vybran\u00e9 nez\u00e1konn\u00e9 drogy (nap\u0159. metamfetamin, MDMA, THC, kokain), nikotin a\u00a0jeho metabolity a\u00a0metabolit ethanolu ethylsulf\u00e1t. V\u00a0tomto \u010dl\u00e1nku jsou prezentov\u00e1ny v\u00fdsledky z\u00a0prvn\u00edho roku projektu, ze kter\u00fdch jsou z\u0159ejm\u00e9 v\u00fdrazn\u00e9 rozd\u00edly ve spot\u0159eb\u011b jednotliv\u00fdch drog v\u00a0r\u016fzn\u00fdch \u010d\u00e1stech Prahy. Pro pot\u0159eby projektu byly roz\u0161\u00ed\u0159eny analytick\u00e9 metody stanoven\u00ed sledovan\u00fdch l\u00e1tek. Sou\u010d\u00e1st\u00ed \u0159e\u0161en\u00ed projektu je Socioekonomick\u00e1 studie prostorov\u00e9ho rozlo\u017een\u00ed obyvatelstva a\u00a0identifikace rizikov\u00fdch oblast\u00ed z\u00a0hlediska \u017eivotn\u00edho stylu obyvatelstva (ACCENDO, z. \u00fa.).<\/p>\n

\u00davod<\/h2>\n

Anal\u00fdza odpadn\u00edch vod je \u201erelativn\u011b\u201c jednoduch\u00e1 z\u00e1le\u017eitost. S\u00a0rozvojem instrument\u00e1ln\u00ed techniky v\u00a0t\u00e9to oblasti jsme schopni p\u0159i vyu\u017eit\u00ed \u0161pi\u010dkov\u00fdch, vysoce citliv\u00fdch analytick\u00fdch p\u0159\u00edstroj\u016f zjistit p\u0159\u00edtomnost jednotliv\u00fdch l\u00e1tek v\u00a0subnanogramov\u00fdch mno\u017estv\u00edch. Koncept IV voln\u011b navazuje na projekt \u201eStanoven\u00ed mno\u017estv\u00ed neleg\u00e1ln\u00edch drog a\u00a0jejich metabolit\u016f v\u00a0komun\u00e1ln\u00edch odpadn\u00edch vod\u00e1ch\u00a0\u2013 nov\u00fd n\u00e1stroj pro dopln\u011bn\u00ed \u00fadaj\u016f o\u00a0spot\u0159eb\u011b drog v\u00a0\u010cesk\u00e9 republice\u201c, v\u00a0jeho\u017e r\u00e1mci byla sledov\u00e1na i\u00a0kontaminace komun\u00e1ln\u00edch odpadn\u00edch vod ve vybran\u00fdch stok\u00e1ch kanaliza\u010dn\u00ed s\u00edt\u011b hlavn\u00edho m\u011bsta Prahy. Jedn\u00edm z\u00a0hlavn\u00edch v\u00fdstup\u016f tohoto projektu byla Metodika [1], kter\u00e1 byla vyu\u017eita tak\u00e9 pro m\u011b\u0159en\u00ed v\u00a0tomto konceptu, v\u00a0n\u011bm\u017e budou z\u00edsk\u00e1ny aktu\u00e1ln\u00ed \u00fadaje o\u00a0spot\u0159eb\u011b nez\u00e1konn\u00fdch l\u00e1tek a\u00a0\u00fadaje o\u00a0nov\u011b sledovan\u00fdch markerech.<\/p>\n

Smyslem projektu je z\u00edskat objektivn\u00ed \u00fadaje, tzn. i\u00a0\u00fadaje od t\u00e9 \u010d\u00e1sti populace, kter\u00e1 nebyla zahrnuta do dotazn\u00edkov\u00fdch akc\u00ed na monitorovan\u00e9 t\u00e9ma, nem\u00e1 zdravotn\u00ed pot\u00ed\u017ee spojen\u00e9 s\u00a0u\u017e\u00edv\u00e1n\u00edm nez\u00e1konn\u00fdch l\u00e1tek atd.<\/p>\n

Z\u00e1klad epidemiologie odpadn\u00edch vod (wastewater-based epidemiology\u00a0\u2013 WBE) byl polo\u017een na p\u0159elomu let 1999 a\u017e 2000 vysloven\u00edm hypot\u00e9zy, \u017ee ke komun\u00e1ln\u00ed\u00a0odpadn\u00ed vod\u011b lze p\u0159istupovat jako ke z\u0159ed\u011bn\u00e9mu vzorku mo\u010di [2] a\u00a0poprv\u00e9 byla aplikov\u00e1na v\u00a0povod\u00ed \u0159eky P\u00e1d [3]. Zpo\u010d\u00e1tku byl epidemiologick\u00fd p\u0159\u00edstup k\u00a0odpadn\u00edm vod\u00e1m vyu\u017e\u00edv\u00e1n ke sledov\u00e1n\u00ed spot\u0159eby nez\u00e1konn\u00fdch l\u00e1tek v\u00a0monitorovan\u00e9 lokalit\u011b a\u00a0k\u00a0up\u0159esn\u011bn\u00ed odhadu prevalence a\u00a0u\u017e\u00edv\u00e1n\u00ed drog v\u00a0populaci. Od doby sv\u00e9ho vzniku se tento obor velmi rychle rozv\u00edj\u00ed a\u00a0d\u00edky st\u00e1le se zdokonaluj\u00edc\u00ed analytick\u00e9 technice je mo\u017eno sledovat \u0161irok\u00e9 spektrum l\u00e1tek ve velmi n\u00edzk\u00fdch koncentrac\u00edch. Na obr. 1<\/em> je schematick\u00e9 zn\u00e1zorn\u011bn\u00ed epidemiologick\u00e9ho p\u0159\u00edstupu k\u00a0odpadn\u00edm vod\u00e1m.<\/p>\n

Komun\u00e1ln\u00ed odpadn\u00ed vody obsahuj\u00ed komplexn\u00ed sm\u011bs chemick\u00fdch l\u00e1tek v\u010detn\u011b hum\u00e1nn\u00edch metabolit\u016f\u00a0\u2013 biomarker\u016f. Kvantitativn\u00ed m\u011b\u0159en\u00ed t\u011bchto specifick\u00fdch l\u00e1tek poskytne informaci nap\u0159. o\u00a0zp\u016fsobu stravov\u00e1n\u00ed, zdravotn\u00edm stavu obyvatelstva, v\u00fdskytu chorob, spot\u0159eb\u011b alkoholu, l\u00e9\u010div a\u00a0expozici populace environment\u00e1ln\u00edm kontaminant\u016fm, nap\u0159. pesticid\u016fm.<\/p>\n

Ve V\u00daV TGM, v. v. i., je od po\u010d\u00e1tku leto\u0161n\u00edho roku \u0159e\u0161en projekt: \u010cist\u00e1 voda\u00a0\u2013 zdrav\u00e9 m\u011bsto: Komun\u00e1ln\u00ed odpadn\u00ed voda jako diagnostick\u00e9 m\u00e9dium hlavn\u00edho m\u011bsta Prahy.<\/em> Do \u0159e\u0161en\u00ed Konceptu IV jsou zapojeny hydrochemick\u00e9 laborato\u0159e z\u00a0odboru anal\u00fdz a\u00a0hodnocen\u00ed slo\u017eek \u017eivotn\u00edho prost\u0159ed\u00ed (Praha) a\u00a0ostravsk\u00e9 pobo\u010dky. Vedle nez\u00e1konn\u00fdch l\u00e1tek a\u00a0n\u011bkter\u00fdch l\u00e9\u010div jsou sledov\u00e1ny tak\u00e9 metabolity alkoholu (ethylsulf\u00e1t), nikotinu (kotinin a\u00a0trans<\/em>-3-hydroxykotinin) a\u00a0pesticid\u016f. Monitoring bude prob\u00edhat po dobu dvou let na vybran\u00fdch m\u00edstech kanaliza\u010dn\u00ed s\u00edt\u011b hlavn\u00edho m\u011bsta Prahy. Pl\u00e1novan\u00fdm v\u00fdstupem je mapov\u00e1 vrstva do Geoport\u00e1lu hl. m. Prahy, do kter\u00e9 bude v\u00a0p\u0159\u00edpad\u011b pravideln\u00e9ho monitoringu zaznamen\u00e1v\u00e1na nap\u0159. spot\u0159eba drog v\u00a0jednotliv\u00fdch \u010d\u00e1stech Prahy.<\/p>\n

Sou\u010d\u00e1st\u00ed \u0159e\u0161en\u00ed projektu je tak\u00e9 Socioekonomick\u00e1 studie prostorov\u00e9ho rozlo\u017een\u00ed obyvatelstva a\u00a0identifikace rizikov\u00fdch oblast\u00ed z\u00a0hlediska \u017eivotn\u00edho stylu obyvatel. Tuto studii zpracov\u00e1v\u00e1 jako subdod\u00e1vku projektu spole\u010dnost ACCENDO\u00a0\u2013 Centrum pro v\u011bdu a\u00a0v\u00fdzkum, z. \u00fa.<\/p>\n\"\"<\/a>\n

Obr. 1. Schematick\u00e9 zn\u00e1zorn\u011bn\u00ed epidemiologick\u00e9ho p\u0159\u00edstupu k\u00a0odpadn\u00edm vod\u00e1m
\nFig. 1. Schematic presentation of wastewater based epidemiological approach<\/h6>\n
Tabulka 1. Seznam monitorovan\u00fdch l\u00e1tek
\nTable 1. List of monitored substances<\/h5>\n\"\"<\/a>\n

Zd\u016fvodn\u011bn\u00ed realizace d\u00edl\u010d\u00edho konceptu a\u00a0identifikace tr\u017en\u00edch p\u0159\u00edle\u017eitost\u00ed<\/h2>\n

Zd\u016fvodn\u011bn\u00ed realizace projektu je ji\u017e \u010d\u00e1ste\u010dn\u011b uvedeno v\u00a0p\u0159edchoz\u00ed kapitole. C\u00edlem je z\u00edskat aktu\u00e1ln\u00ed data o\u00a0spot\u0159eb\u011b drog v\u00a0jednotliv\u00fdch \u010d\u00e1stech Prahy (podle mo\u017enost\u00ed odb\u011bru na jednotliv\u00fdch kanaliza\u010dn\u00edch stok\u00e1ch), stejn\u011b tak jako o\u00a0dal\u0161\u00edch l\u00e1tk\u00e1ch, kter\u00e9 jsou v\u00a0projektu sledov\u00e1ny. V\u00a0r\u00e1mci Konceptu IV je sledov\u00e1no 29 l\u00e1tek. Jejich seznam je k\u00a0dispozici v\u00a0tabulce\u00a01<\/em>. Uveden\u00e9 l\u00e1tky se dosud pravideln\u011b nemonitoruj\u00ed, nejsou podchyceny p\u0159\u00edslu\u0161nou legislativou. Zji\u0161t\u011bn\u00ed jejich v\u00fdskytu a\u00a0koncentrac\u00ed v\u00a0odpadn\u00edch vod\u00e1ch je v\u00fdznamn\u00e9 nejen z\u00a0v\u00fd\u0161e uveden\u00fdch d\u016fvod\u016f, ale vzhledem k\u00a0tomu, \u017ee n\u011bkter\u00e9 z\u00a0t\u011bchto l\u00e1tek nejsou zcela odstran\u011bny v\u00a0procesu \u010di\u0161t\u011bn\u00ed odpadn\u00edch vod, dost\u00e1vaj\u00ed se i\u00a0do vod povrchov\u00fdch, ve kter\u00fdch mohou m\u00edt dopad na \u017eivotn\u00ed prost\u0159ed\u00ed.<\/p>\n

Z\u00edskan\u00e1 a\u00a0analyticky zpracovan\u00e1 data budou interpretov\u00e1na prost\u0159ednictv\u00edm mapov\u00e9ho port\u00e1lu. Potenci\u00e1ln\u00ed mo\u017enost\u00ed je vyu\u017eit\u00ed Geoport\u00e1lu hl. m. Prahy, tzn. \u017ee v\u00fdstupy projektu budou m\u00edt podobu mapov\u00fdch vrstev a\u00a0datab\u00e1z\u00ed, kter\u00e9 by Magistr\u00e1t hl. m. Prahy jako\u017eto koncov\u00fd u\u017eivatel v\u00fdsledk\u016f \u0161\u00ed\u0159il p\u0159es sv\u016fj Geoport\u00e1l.<\/p>\n

Na z\u00e1klad\u011b anal\u00fdzy a\u00a0m\u011b\u0159en\u00ed v\u00a0odpadn\u00edch vod\u00e1ch budou vytvo\u0159eny metody pro hodnocen\u00ed \u00fa\u010delnosti, efektivity a\u00a0hospod\u00e1rnosti opat\u0159en\u00ed prevence a\u00a0kontroly u\u017e\u00edv\u00e1n\u00ed zm\u00edn\u011bn\u00fdch l\u00e1tek. Metody budou nastaveny tak, aby byly vyu\u017eiteln\u00e9 pro r\u016fzn\u00e9 typy hodnocen\u00ed (ex-ante, ex-post, on-going atd.).<\/p>\n

Pr\u016fb\u011bh \u0159e\u0161en\u00ed projektu<\/h2>\n

Odb\u011bry a\u00a0z\u00e1kladn\u00ed p\u0159ed\u00faprava vzork\u016f<\/h3>\n

Ve spolupr\u00e1ci s\u00a0pracovn\u00edky \u00da\u010cOV bylo vybr\u00e1no \u0161est odb\u011brov\u00fdch profil\u016f na kanaliza\u010dn\u00ed s\u00edti hlavn\u00edho m\u011bsta Prahy, byl p\u0159ipraven pl\u00e1n vzorkov\u00e1n\u00ed a\u00a0domluveny podm\u00ednky vzorkov\u00e1n\u00ed a\u00a0dopravy vzork\u016f do laborato\u0159e V\u00daV TGM, v. v. i. Odb\u011brov\u00e9 profily jsou na celkov\u00e9m p\u0159\u00edtoku na \u00da\u010cOV a\u00a0d\u00e1le potom na jednotliv\u00fdch stok\u00e1ch\u00a0\u2013 ACK, B, D, E a\u00a0F. Odb\u011bry prob\u00edhaly od za\u010d\u00e1tku dubna 2018, v\u00a0roce 2018 p\u0159ibli\u017en\u011b ve \u010dty\u0159denn\u00edch intervalech, v\u00a0roce 2019 v\u00a0osmidenn\u00edch intervalech. Krom\u011b t\u011bchto odb\u011br\u016f byla v\u00a0roce 2019 je\u0161t\u011b realizov\u00e1na t\u00fddenn\u00ed monitorovac\u00ed kampa\u0148 pro mezin\u00e1rodn\u00ed projekt SCORE. Odeb\u00edr\u00e1ny byly 24hodinov\u00e9 sl\u00e9van\u00e9 vzorky komun\u00e1ln\u00ed odpadn\u00ed vody. Vzorky se odeb\u00edraj\u00ed do \u010dist\u00fdch vzorkovnic z\u00a0vhodn\u00e9ho materi\u00e1lu (sklo, polypropylen (PP)). Po doprav\u011b do laborato\u0159e jsou tyto vzorky d\u00e1le zpracov\u00e1ny zaveden\u00fdmi opera\u010dn\u00edmi postupy.<\/p>\n

Na obr. 2<\/em> jsou ilustra\u010dn\u00ed z\u00e1b\u011bry z\u00a0odb\u011bru 24hodinov\u00fdch sl\u00e9van\u00fdch vzork\u016f ve stokov\u00e9 s\u00edti hlavn\u00edho m\u011bsta Prahy.<\/p>\n\"\"<\/a>\n

Obr. 2. Ilustra\u010dn\u00ed z\u00e1b\u011bry z odb\u011bru vzork\u016f komun\u00e1ln\u00ed odpadn\u00ed vody (zdroj: Pra\u017esk\u00e9 vodovody a kanalizace, a. s.)
\nFig. 2. Illustrative shots of municipal wastewater sampling<\/h6>\n

Na obr. 3<\/em> je mapa pra\u017esk\u00e9 stokov\u00e9 s\u00edt\u011b s\u00a0vyzna\u010den\u00edm oblast\u00ed spadaj\u00edc\u00edch pod jednotliv\u00e9 stoky.<\/p>\n

K anal\u00fdze se pou\u017eije alikvotn\u00ed \u010d\u00e1st odebran\u00e9ho vzorku, konzervace se neprov\u00e1d\u00ed. Po odb\u011bru se vzorky uchov\u00e1vaj\u00ed v chladu a temnu p\u0159i teplot\u011b do 8 \u00b0C. Ni\u017e\u0161\u00ed teplota uchov\u00e1n\u00ed vzork\u016f nen\u00ed z\u00e1vadou. Pokud nelze vzorek analyzovat do 72 h po odb\u011bru, vzorek je zamra\u017een a do vlastn\u00ed anal\u00fdzy je skladov\u00e1n p\u0159i teplot\u011b -20 \u00b1 4 \u00b0C. Ni\u017e\u0161\u00ed teplota uchov\u00e1n\u00ed vzork\u016f nen\u00ed z\u00e1vadou. P\u0159ed vlastn\u00edm stanoven\u00edm jsou vzorky odst\u0159ed\u011bny (4\u00a0500 ot.\/min, 15 min) a\u00a0filtrac\u00ed p\u0159es jednor\u00e1zov\u00e9 membr\u00e1nov\u00e9 filtry z\u00a0regenerovan\u00e9 celul\u00f3zy o\u00a0porozit\u011b 0,45 \u00b5m jsou ze vzorku odstran\u011bny pevn\u00e9 \u010d\u00e1stice.<\/p>\n\"\"<\/a>\n

Obr. 3. Pra\u017esk\u00e1 stokov\u00e1 s\u00ed\u0165 (zdroj: Pra\u017esk\u00e9 vodovody a\u00a0kanalizace, a. s., ACCENDO)
\nFig. 3. Prague sewer network<\/h6>\n

V\u00fdvoj analytick\u00fdch metod\u00a0\u2013 zaveden\u00ed postup\u016f pro stanoven\u00ed nikotinu a\u00a0jeho metabolit\u016f, ethylsulf\u00e1tu (metabolit ethanolu) a\u00a0nov\u00fdch psychotropn\u00edch l\u00e1tek v\u00a0odpadn\u00ed vod\u011b<\/h3>\n

Metodika stanoven\u00ed nez\u00e1konn\u00fdch l\u00e1tek (drog), kter\u00e1 byla v\u00a0laborato\u0159i zavedena v\u00a0r\u00e1mci \u0159e\u0161en\u00ed projektu \u201eStanoven\u00ed mno\u017estv\u00ed neleg\u00e1ln\u00edch drog a\u00a0jejich metabolit\u016f v\u00a0komun\u00e1ln\u00edch odpadn\u00edch vod\u00e1ch\u00a0\u2013 nov\u00fd n\u00e1stroj pro dopln\u011bn\u00ed \u00fadaj\u016f o\u00a0spot\u0159eb\u011b drog v\u00a0\u010cesk\u00e9 republice\u201c [1], byla pro pot\u0159eby projektu \u010cist\u00e1 voda\u00a0\u2013 zdrav\u00e9 m\u011bsto roz\u0161\u00ed\u0159ena o\u00a0stanoven\u00ed nov\u00fdch psychotropn\u00edch l\u00e1tek. Pro stanoven\u00ed nikotinu a\u00a0jeho metabolit\u016f a\u00a0stanoven\u00ed ethylsulf\u00e1tu byly zavedeny dv\u011b zcela nov\u00e9 metody. Tyto metody byly validov\u00e1ny a\u00a0akreditov\u00e1ny.<\/p>\n

V\u00a0n\u00e1vaznosti na chemick\u00e9 vlastnosti l\u00e1tek byly pou\u017eity n\u00e1sleduj\u00edc\u00ed postupy:<\/p>\n