2.1.4. Фторхинолоны
Считается, что в медицине человека потребление фторхинолонов составляет 7% от общего потребления антимикробных препаратов ( Szymańska et al., 2019). Относительно высокое потребление этих препаратов, но и их гидрофильные свойства, обуславливают то, что фторхинолоны идентифицируются во всех отсеках водной среды. Эффективность удаления этих веществ при обычных ВСПП, в зависимости от вещества, варьируется от 56% (Офлоксацин) до 90% (ципрофлоксацин) ( Michael et al., 2013). Однако предполагается, что основным процессом удаления этих веществ из сточных вод является сорбция на активированный Ил, несмотря на низкие значения параметра log Kow (<1) (SI, таблица S1 ) ( Golet et al., 2003). Следует отметить, что прогнозирование сродства сорбции на шлам по величине log Kow в основном возможно для неполярных соединений. В случае полярных соединений ( или заряженных соединений) это не всегда правильно и может привести к недооценке важности сорбции в процессе удаления (Michael et al., 2013). Таким примером является ципрофлоксацин, который может сорбироваться на осадке на 80%, что указывает на то, что сорбция является его основным процессом элиминации ( Golet et al., 2003; Michael et al., 2013). Несмотря на относительно высокую эффективность удаления в Ввтэс, ципрофлоксацин, вещество которое очень часто определено в обработанной отработанной воде. Например, частота обнаружения ципрофлоксацина в сточных водах 90 очистных сооружений, расположенных в странах ЕС, составляет 90%, соответственно ( Loos et al., 2013). Сточные воды больниц также являются важным источником распространения фторхинолонов в водной среде. Концентрация норфлоксацина и ципрофлоксацина в этой среде достигла очень высокого значения, т. е. 37000 нг/л и 26000 нг/л соответственно ( Verlicchi et al., 2012). Это может быть также подтверждено Watkinson et al. (2009) ВОЗ обнаружила ципрофлоксацин во всех образцах, взятых из больничных сточных вод. Фторхинолоны, благодаря своим гидрофильным свойствам, подвижны в водной среде, что приводит к тому, что их присутствие было подтверждено в грунтовых водах и даже в пробах питьевой воды ( Hanna et al., 2018; Reis et al., 2019). Распространение в окружающей среде привело к тому, что ципрофлоксацин был включен во второй список наблюдения ЕС ( решение ЕС, 2018 /840 от 5 июня 2018 года).
2.1.5. Сульфонамиды и триметоприм
Еще одной группой противомикробных препаратов, которая очень часто выявляется в водной среде, являются сульфаниламиды и триметоприм. Антибактериальная активность сульфонамидов и триметоприма различна, однако, в связи с тем, что сульфонамиды очень часто используются в фиксированном сочетании с триметопримом, эти вещества будут обсуждаться совместно. Среди сульфонамидов сульфаметоксазол является наиболее часто обнаруживаемым веществом в окружающей среде ( Loos et al., 2013; Hanna et al., 2018). Информация об эффективности удаления этого соединения в обычных Вспп весьма различна и варьируется от 20% до более чем 90% ( Göbel et al., 2007; Michael et al., 2013; Ternes and Joss, 2006). Такие различия в эффективности удаления СМХ могут быть обусловлены наличием в нем основного метаболита человека-N 4-ацетилсульфаметоксазола (N 4-Аксмх). В условиях окружающей среды молекула N 4-AcSMX может быть вновь преобразована в молекулу сульфаметоксазола, а также возможно, что микробное сообщество WWTP может преобразовать сульфаметоксазол обратно в N 4-AcSMX ( Göbel et al., 2005, 2007). Поэтому очень важно, чтобы в пробах окружающей среды отслеживалось появление как SMX, так и N 4-AcSMX. Все вещества из этого класса ДП были обнаружены в пробах поверхностных и подземных вод, а также дополнительно все сульфаниламиды были обнаружены в пробах питьевой воды ( Batt et al., 2007; Hanna et al., 2018). По данным Loos et al. (2013), можно сделать вывод, что сульфаметоксазол и триметоприм входят в группу наиболее часто обнаруживаемых ксенобиотиков в европейских стоках Ввтпс - частота обнаружения триметоприма и сульфаметоксазола в стоках 90 Ввтпс, расположенных в ЕС, составила 93% и 83% соответственно.2.1.6. Тетрациклины.
Тетрациклины, а также другие антимикробные вещества были обнаружены в пробах сточных вод, поверхностных вод или даже питьевой воды ( Azanu et al., 2018; Hanna et al., 2018; Gbylik-Sikorska et al., 2015). Большинство авторов указывают на то, что эти вещества относительно хорошо удаляются в обычных ВСП (до более 90%, в зависимости от вещества и используемой технологии), однако наблюдаемая эффективность удаления является не результатом их биодеградации, а сорбцией на активированном иле ( Michael et al., 2013). Это связано с тем, что тетрациклины проявляют хелатирующие свойства и в присутствии ионов металлов, таких как кальций, алюминий, железо или магний, они могут образовывать стабильные комплексы, характеризующиеся сильным сродством к активному илу или другим взвешенным фракциям ( Ternes and Joss, 2006). Эти свойства могут также привести к тому, что концентрация тетрациклинов в поверхностных водах не превышает 40 нг/л, и они не обнаруживаются в подземных водах, поскольку ионы кальция, железа и магния повсеместно присутствуют в водной среде. Присутствие этих ионов в поверхностных (или грунтовых) водах приводит к образованию стабильных тетрациклинсодержащих комплексов, проявляющих большее сродство к почве/осадку, чем к жидкой фазе.
Постоянное присутствие антибиотиков в водной среде может быть связано с их устойчивостью к деградации (будь то биодеградация, фотодеградация, гидролиз и другие процессы) или быть обусловлено их непрерывным потреблением и поступлением в больших объемах. В последнем случае, несмотря на относительно хорошую разлагаемость, соединения могут часто обнаруживаться в окружающей среде и, таким образом, рассматриваться как псевдостойкие. Например, частота обнаружения триметоприма, ципрофлоксацина и сульфаметоксазола в сточных водах 90 очистных сооружений, расположенных в ЕС, составила 93%, 90% и 83% соответственно ( Loos et al., 2013). По этой причине можно предположить, что эти соединения постоянно присутствуют в водах-реципиентах.