Foto: Scanpix, Pedram Ramin

Ingeniører sporer stofmisbrug i kloakvand

fredag 02 dec 16
|

Kontakt

Benedek G. Plósz
Lektor
DTU Miljø
45 25 16 94

Internationalt samarbejde om spildevandsanalyse

Sewprof er et forsknings- og uddannelsesnetværk med 16 institutioner fra en række europæiske lande: Danmark, Storbritannien, Belgien, Tyskland, Holland, Norge, Schweiz, Portugal, Spanien og Italien. Med støtte fra EU startede Sewprof i 2012, og hovedformålet var at udvikle en ny tilgang til lokal sundhedsovervågning baseret på spildevandsanalyser. Tilgangen har været tværfaglig med eksperter inden for analyse- og miljøvidenskab, matematisk modellering, farmakologi, toksikologi samt social- og sundhedsvidenskab og ingeniører med kendskab til vand og epidemiologi.

Foto: Scanpix, Pedram Ramin

Ph.d.-studerende Pedram Ramin indsamler spildevand på Lynetten til at opbygge en kunstig kloak på DTU Miljø.

  • Ca. 1 procent af den voksne europæiske befolkning vurderes at være daglige eller næsten daglige cannabismisbrugere.
  • Kokainforbruget er højere i vest- og sydeuropæiske lande, mens amfetamin er mere fremherskende i Norge samt det centrale og østlige Europa

Kilde: Europæisk narkotikarapport, 2016, Det Europæiske Overvågningscenter for Narkotika og Narkotikamisbrug (EMCDDA)

Analyser af spildevand kan afsløre, hvilke stoffer der indtages i byerne – og hvor meget. Denne viden skyldes en ny, spirende forskningsdisciplin: wastewater-based epidemiology.

I weekenderne topper det europæiske kokainforbrug i London og Amsterdam. I samme tidsrum er vores nordiske naboer i Oslo europæiske stormestre inden for metamfetamin. København har en syvendeplads som sin højeste placering på den europæiske hitliste over weekendernes stofmisbrug, og det er inden for kategorien ecstasy. Men selvom ecstasy er mere udbredt i København end i de fleste europæiske byer, er det dog ikke københavnernes foretrukne stof: Det er kokainen – forbruget er dog langt under det halve af det niveau, man finder i London.

Der er forskel på europæernes foretrukne partystoffer målt som forbrug i milligram per 1.000 indbyggere. Der er tale om estimater baseret på spildevandsanalyser, som i 2015 blev indsamlet i 44 byer i 18 europæiske lande. Stofferne ender i spildevandet, når borgerne går på toilettet og udskiller dem via urinen. Spildevandsdataene fra de 44 europæiske byer indgår i Det Europæiske Overvågningscenter for Narkotika og Narkotikamisbrugs (EMCDDA) arbejde med at følge udbredelsen af narkotiske stoffer i Europa. Metoderne til at estimere et samfunds stofmisbrug er dog stadig i sin vorden og endnu behæftet med stor usikkerhed. Det arbejder det internationale forskningsprojekt Sewprof, med deltagelse af DTU Miljø, på at forbedre.

Synkron indsamling af kloakvand

Indsamlingen af spildevand fra byerne er sket i stort koordinerede aktioner, hvor der var fuldstændig synkronicitet helt ned på antal vandprøver, dato og klokkeslæt. De danske vandprøver er blevet samlet ind ved rensningsanlægget Lynetten i København med hjælp af lektor Benedek Plósz og ph.d.-studerende Pedram Ramin fra DTU Miljø. Plósz har arbejdet med det spirende fagområde ’wastewater-based epidemiology’ i knap ti år, og siden 2010 er hans arbejde foregået på DTU. Bidraget med spildevandsanalyser til EMCDDA er sket i regi af Sewprof, hvor Plósz ud over at have udviklet indsamlingsmetoderne også har udviklet de matematiske modeller, der anvendes til at estimere de kemiske stoffers reaktioner og transformation i kloakken.

”I Sewprof-projektet har vi arbejdet på at reducere usikkerhederne, når vi estimerer stofmisbrug gennem spildevandsanalyse. En vigtig del af det er at vide, hvad der foregår med stofferne, mens de opholder sig i kloakken,” forklarer Benedek Plósz.

Spildevandsanalyser kan bruges til meget andet end at estimere narkomisbrug. De rummer også potentialet til at følge udviklingen i f.eks. medicinog antibiotikaforbrug, i pesticidudsondring og til at måle den generelle sundhedstilstand hos en gruppe borgere. Men det kræver vel at mærke, at der udvikles andre matematiske modeller, da der er tale om at følge helt andre stoffer og deres reaktionsforløb i kloakkerne.

Spildevand afslører skyggetal

EMCDDA kalder spildevandsanalyser for en fremadstormende videnskabelig disciplin, der kan fremskaffe informationer, som ellers er svært tilgængelige:

”Overvågning af narkotikamisbrug er svært på grund af misbrugets skjulte og komplekse natur. Spildevandsanalyser ser lovende ud i forhold til at komplementere nuværende metoder til at måle stofmisbrug,” skriver EMCDDA i rapporten ’Assessing illicit drugs in wastewater’ og uddyber:

”Spildevandsanalyse har nogle klare fordele i forhold til andre metoder som selvrapportering, fordi det er muligt at identificere det sande omfang af de forskellige stoffer, der indtages, hvilket har stor betydning, da brugerne ofte ikke kender den præcise blanding af stoffer, som de har indtaget.”

Oftest estimeres omfanget af misbrug og stoffer ud fra politiets beslaglæggelser, socialrådgiveres og lignende kontaktpersoners berøring med borgerne samt borgernes selvrapporterede forbrug. Men disse fremgangsmåder skjuler et stort skyggetal, som spildevandsanalyser kan hive frem i lyset.

Komplicerede udregninger ligger bag

Lige så enkelt som det lyder at gå via kloakken for at få et overblik over stofmisbrug i europæiske storbyer, lige så komplicerede er de bagvedliggende udregninger, der har krævet udvikling af nye statistiske værktøjer og matematiske modeller, der tilsammen giver et estimat på, hvor meget stof der er blevet konsumeret.

”Når stoffet udskilles fra menneskekroppen, sker der yderligere en kemisk nedbrydning i kloakken. Derfor leder vi ikke efter ecstasy eller kokain i spildevandet, men efter nedbrydningsstofferne fra dem. I vores forskning har vi haft særligt fokus på at undersøge stoffernes reaktionsforløb, dvs. de forskellige hastigheder og måder, stofferne transformeres på, imens de føres gennem kloakken,” forklarer Benedek Plósz.

Simulerede københavnsk kloak

Identifikationen af narkotiske stoffer i kloakken besværliggøres endvidere ved, at nedbrydningen af et stof afhænger af, hvor længe det opholder sig i kloakken, før det ender i et spildevandsanlæg, og det afhænger også af temperaturer, pH-værdi, og hvilke andre substanser der i øvrigt er nede i kloakken, samt om den øvrige gennemstrømning af kloakvand er høj eller lav.

Derfor måtte forskerne ved DTU Miljø opsætte forsøg i laboratoriet, der så vidt muligt simulerede forholdene i de københavnske kloakker. For at sikre den rigtige sammensætning af biofilm og substanser i ’forsøgskloakken’ blev rigtigt spildevand hentet ind, og for at finde de rigtige og stabile nedbrydningsprodukter blev medicinsk heroin indkøbt og tilsat den kunstige kloak i laboratoriet.

”Med de rigtige matematiske modeller kan vi regne baglæns og estimere, hvor meget stof der oprindeligt er blevet konsumeret på et givet tidspunkt,” fortæller Benedek Plósz, der understreger, at på trods af præcise modeller vil estimatet alligevel være forbundet med en vis usikkerhed:

”Det er jo ikke sikkert, at folk går på toilettet dér, hvor de indtog stoffet. Måske tisser de på gaden eller når hjem, inden de går på toilettet, og så bliver stoffet måske opsamlet i et helt andet rensningsanlæg.”

Distortion kunne måles i spildevandet

Ikke desto mindre kunne ph.d.-studerende Pedram Ramin ved spildevandsanalyser under Distortion i København 2014 konstatere, at kokainforbruget i hovedstaden under festivalen steg til det 20-dobbelte i forhold til forbruget på en normal hverdag.

Benedek Plósz forklarer, at forskerne er tæt på at kunne tilbyde et nyudviklet værktøj, som kan hjælpe myndigheder med at følge stoffernes udbredelse, identificere særlige geografiske problemområder og ud fra denne viden mere effektivt planlægge en social og forebyggende indsats.

”Vi håber, at vi i løbet af et til to år har et beslutningsstøttende værktøj til dem, der arbejder med sociale og sundhedsmæssige indsatser i samfundet. Med spildevandsanalyser er det muligt hurtigere at få et øjebliksbillede af problemernes omfang.”

Interaktivt europakort

www.emcdda. europa.eu/topics/ pods/waste-water- analysis

 

På Det Europæiske Overvågningscenter for Narkotika og Narkotikamisbrugs (EMCDDA) website kan man finde et interaktivt europakort og se det estimerede forbrug af forskellige stoffer i en række lande og sammenligne misbruget geografisk, men også variationen af forbrug på hverdage og i weekenden.

Relaterede Videoer