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Langzeitmonitoring von Krankenhausabwasser hinsichtlich des Verhaltens ausgewählter Antibiotika

  • In Vorbereitung auf die Umsetzung der WRRL wurde im Rahmen des PILLS-Projektes eine Pilotkläranlage am MHG errichtet. Neben anderen Spurenstoffen werden seit September 2011 dort unter anderem Antibiotika im Rahmen eines Monitorings untersucht. Im Abwasser des MHG sind hohe Konzentrationen von dem Fluorchinolon Ciprofloxacin, sowie den Metaboliten dh-Erythromycin und N4-Acetyl-Sulfamethoxazol nachweisbar. Nach Analytik des Jahresganges der Antibiotika konnte eine Periodizität für die kumulierte Antibiotikafraktion nachgewiesen werden; die Werte liegen im Sommer etwa 2 µg/L niedriger als im Winter. Für die Makrolide, die vermehrt für die Therapie von Atemwegsinfektionen sowie im HNO-Bereich eingesetzt werden, kann eine Periodizität im Jahresgang vermutet werden, ebenso für die Fluorchinolone Ciprofloxacin und Ofloxacin. Für die Plausibilisierung der gemessenen Werte wurde eine Prognose der Antibiotikakonzentration im Abwasser (PEC) aufgrund von Verbrauchsdaten, Ausscheidungsrate und Wasserabfluss errechnet. Problematisch hierbei ist, dass für die jeweilige Ausscheidungsrate der einzelnen Antibiotika unterschiedlichste Literaturangaben gibt; außerdem schwankt sie für unterschiedliche Applikationsformen. Weiterhin wird bei dieser Berechnung das chemische Verhalten der Antibiotika im Abwasser nicht berücksichtigt. Während für ß-Lactame aufgrund hoher Verbrauchszahlen eine hohe PEC errechnet wurde, sind sie am Abwasser kaum nachweisbar aufgrund des instabilen ß-Lactamringes. Sinnvoller kann hier die Anwendung der Wiederfindungsrate sein, bei der aus Abwasserkonzentration und Verbrauchsdaten der Anteil errechnet wird, der tatsächlich im Abwasser nachweisbar ist. Der im Rahmen des Intensivmonitorings untersuchte Wochenverlauf lässt auf einen Wochengang schließen, bei dem gegen Anfang und Mitte der Woche höhere Konzentrationen nachgewiesen werden als am Wochenende. Nach Literaturrecherche entspricht dies auch der Bettenbelegung, die in der Woche höher ist als am Wochenende. Leider liegen für das MHG keinerlei Belegungszahlen vor, so dass hier keine Korrelation zwischen Bettenbelegung und Antibiotikanachweis im Abwasser möglich ist. Die Pilotkläranlage des MHG verfügt über unterschiedliche Behandlungsmöglichkeiten für das Abwasser. Nach der obligaten Behandlung im MBR gibt es die optionalen Stufen Ozonung und Aktivkohleadsorption. Die Eliminationsraten des MBR liegen im Vergleich mit den Literaturwerten sehr hoch, teilweise über den Literaturwerten. Hervorzuheben ist hier das Ciprofloxacin, das zwar eine sehr gute Eliminationsrate hat, aber aufgrund seiner hohen Konzentration im Abwasser auch nach der MBR-Behandlung im Mittel noch über 1 µg/L gemessen wird. Außerdem ist die mangelhafte Elimination von Sulfamethoxazol im MBR zu betonen. Die Mittelwerte von MBR-Zulauf und MBR-Ablauf sind ähnlich hoch, hier findet fast keine Elimination statt. Die Effizienz der weiteren Behandlungsstufen wurde im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht. Die Errichtung und der Betrieb der Pilotanlage führen zu zusätzlichen Kosten, die für die Kalkulation einer Antibiotikatherapie berücksichtigt werden sollten. Während es Antibiotika gibt, deren Einsatz in Bezug auf deren Eliminierung nahezu "kostenneutral" sind (z. B. ß-Lactam-Antibiotika), gibt es andere Antibiotika, für die eine Eliminierung mit mehreren Behandlungsstufen nötig ist (z. B. Sulfamethoxazol). Wenn diese Eliminierungskosten zu den Tagestherapiekosten addiert werden, kann das, gerade für kostengünstige Antibiotika, zu großen Kostensteigerungen führen.

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Metadaten
Author:Antje Funke
Advisor:Bernhard Gemende, Sven Lyko
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:WHZ Zwickau
Dr.-Friedrichs-Ring 2a, 08056 Zwickau
Date of Publication (online):2014/01/24
Year of first Publication:2014
Date of final exam:2014/01/24
Release Date:2019/10/30
Tag:Spurenstoffe
GND Keyword:Abwasser; Antibiotikum; Elimination; Krankenhaus
Page Number:171 Seiten, 51 Abb., 53 Tab., 63 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik