Ett förbisett miljöhot: Mediciner i avloppsslam hamnar på åkrarna

Rester från antidepressiva och andra psykofarmaka klarar sig genom reningsverken – för att sedan spridas över jordbruksmarken. Nu riktar forskningen strålkastarljuset mot två till synes helt vanliga svampar som eventuellt kan råda bot på problemet.

Det som vanligtvis hamnar på tallriken som en delikatess eller som färggrann växt på trädstammar kan visa sig bli ett kraftfullt verktyg i miljövården. Forskare från Johns Hopkins University i USA meddelar att specifika träd-nedbrytande svampar förmår bryta ner läkemedelsrester i avloppsslam – med förvånansvärt hög effektivitet.

Kärnan i problemet: Psykofarmaka koncentreras i avloppsslam

Psykofarmaka såsom antidepressiva medel, lugnande tabletter och sömnmedicin verkar extremt riktat mot den mänskliga hjärnan. Efter intag utsöndrar kroppen en andel av de verksamma ämnena igen. Därtill kommer gamla läkemedelsrester som många fortfarande spolar ner i toaletten eller handfatet.

Vid reningsverket renas visserligen vattnet mekaniskt och biologiskt, men en betydande del av de organiska spårämnen överlever ändå. De koncentreras i det så kallade avloppsslammet – idag ofta benämnt Biosolids – en näringsrik blandning som används som gödsel på jordbruksmark.

Reningsverk avlägsnar bakterier tillförlitligt, men kämpar ofta förgäves mot komplexa läkemedelsmolekyler som fastnar i avloppsslammet.

Därmed kommer de aktiva substanserna i direkt kontakt med jord, grundvatten och livsmedelsväxter. Undersökningar visar att växter kan ta upp vissa läkemedel. Huruvida ämnena faktiskt når människor i mätbara mängder är ännu inte helt klarlagt – men experter är oroade.

Vitrötesvampar: Experter på att bryta ner envisa molekyler

Den nya studien fokuserar på så kallade vitrötesvampar. Dessa organismer är utbredda i skogar och räknas som specialister på att bryta ner lignin – det ämne som ger trä dess hårdhet, och som är kemiskt extremt motståndskraftigt.

Just denna förmåga gör svamparna intressanta. De frisätter kraftfulla, relativt ospecifika enzymer som inte bara angriper träbeståndsdelar, utan ett helt spektrum av komplexa organiska molekyler – däribland läkemedel.

Pleurotus ostreatus – bättre känd som ostronmussling, en populär matsvamp
Trametes versicolor – den färgsprakande fjärilsticklingen som ofta hittas på döda träd

Båda arterna är billiga, enkla att odla och tillgängliga över hela världen. De är därför idealiska kandidater för att testas som naturliga ”minireningsverk”.

Så genomfördes experimentet med avloppsslam

För undersökningen använde teamet avloppsslam från ett kommunalt reningsverk. Forskarna tillsatte materialet i laboratoriet med nio psykoaktiva ämnen, däribland vanliga antidepressiva som citalopram och trazodon.

Därefter lät de svamparna växa direkt på detta slam – under förhållanden som skulle likna den verkliga användningen så nära som möjligt. Parallellt genomförde de tester i flytande kulturer utan slam för att bättre kunna bedöma skillnaderna.

Under en period på upp till 60 dagar mätte forskarna med högupplöst masspektrometri hur kraftigt koncentrationen av läkemedlen sjönk, och vilka nedbrytningsprodukter som uppstod.

Resultat: Upp till nästan fullständig nedbrytning

Båda svamparterna levererade imponerande resultat. Av nio testade aktiva ämnen bröt de ner åtta var – ofta markant:

Avlägsnande av cirka 50 % upp till nästan 100 % av de enskilda ämnena
För flera antidepressiva låg ostronmusslingens avlägsnandehastighet på över 90 %
I vissa fall fungerade nedbrytningen i fast avloppsslam ännu bättre än i flytande kulturer

Svamparna uppslukar inte bara de aktiva ämnena – de bryter ner dem kemiskt till nya, som regel mindre problematiska föreningar.

Analyserna visade att det uppstod mer än 40 olika nedbrytningsprodukter från läkemedlen. Typiska reaktioner var uppdelning i mindre molekyler eller tillförsel av syre – precis det som vitrötesvamparnas enzymer i naturen också gör med träbeståndsdelar.

Den avgörande frågan: Blir produkterna verkligen mindre giftiga?

En oro vid sådana metoder är att man bara ersätter ett problematiskt ämne med ett annat, möjligen okänt. Teamet använde därför ett riskbedömningsverktyg från den amerikanska miljömyndigheten EPA för att värdera toxiciteten hos de nya molekylerna.

Modellberäkningarna tyder på att de flesta nedbrytningsprodukter är mindre giftiga än de ursprungliga läkemedlen. Det pekar på en verklig avgiftning – inte bara en omfördelning av problemen.

Det finns dock fortfarande öppna frågor. Laboratoriemodeller och datoruppskattningar ger första fingervisningar, men måste på sikt kompletteras med verkliga miljöobservationer och toxikologiska tester.

Mykoaugmentering: Svampar som byggstenar i modern slambehandling

Forskarna talar om mykoaugmentering – det vill säga målinriktad användning av svampar för att behandla förorenat material. Visionen är att reningsverk skulle kunna installera ett extra steg innan slammet sprids på åkrarna – ett steg där svampar växer på slammet.

Det finns flera argument för detta:

Svampar växer på fasta substrat – alltså direkt på avloppsslam, utan behov av komplicerade reaktorer
Metoderna kräver förhållandevis lite energi
Svamparter som ostronmussling är robusta och lätta att odla
Teknologin kan testas modulärt och byggas ut gradvis

Samtidigt uppstår praktiska frågor: Hur länge ska svamparna växa på slammet? Hur stabil är deras prestanda vid stora mängder och växlande sammansättning? Och vad händer exakt med det svampgenomväxta materialet efteråt?

Relevans för Sverige och Europa

Även här hemma står hanteringen av avloppsslam under politisk och facklig press. En del förbränns, en del hamnar – beroende på region och regelverk – fortfarande som gödsel på åkrarna. Parallellt diskuterar myndigheter strängare krav på spårämnen i vattencykeln.

Naturbaserade metoder som svampbehandling kan bli ett inslag vid sidan av aktivkolsfilter, ozonering och membranteknik. Man kan föreställa sig:

Försöksanläggningar vid befintliga reningsverk
Kombination av svampbehandling och efterföljande kompostering
Särskilda svampreaktorer för särskilt belastat slam, exempelvis från sjukhus

För jordbruket öppnar det på sikt möjlighet att utnyttja näringsrikt avloppsslam mer klimatvänligt, utan att sprida för mycket läkemedelsrester på åkrarna.

Vad döljer sig bakom begreppen Biosolids och vitröta

Biosolids är ett tekniskt begrepp, särskilt i den engelsktalande världen. Det täcker behandlat avloppsslam som är hygieniserat, avvattnat och delvis vidareförädlat, så att det kan användas som gödsel eller jordförbättringsmedel.

Vitröta beskriver en särskild form av träröta där svamparna bryter ner lignin kraftigare än andra träbeståndsdelar. Träet framstår då trådartat och ljust – nästan blekt – därav namnet. Detta radikala kemiska angrepp på en mycket stabil biopolymer avslöjar vilken potential som finns i dessa organismers enzymsystem.

Risker och begränsningar vid svamplösningen

Oavsett hur tilltalande idén låter är den ingen universalnyckel. Några kritiska punkter:

Svampar bryter inte ner alla ämnen lika bra – vissa aktiva substanser kan bli kvar
Storskaliga anläggningar måste bevisa om laboratorieresultaten upprepas med ton av material
Nya nedbrytningsprodukter kräver grundlig bedömning innan de frigörs i stora mängder
Temperatur, fuktighet och näringsinnehåll i slammet påverkar svamptillväxten markant

Trots detta visar studien tydligt: Naturbaserade lösningar kan täppa till de luckor som klassisk reningsteknik hittills har lämnat. Särskilt i kombination med tekniska metoder uppstår en flexibel verktygslåda mot läkemedelsrester i miljön.

Vad privata hushåll kan bidra med

Oavsett nya teknologier vid reningsverk är källan avgörande. Den som använder medicin kan själv bidra till att färre aktiva ämnen hamnar i vattencykeln:

Kasserad medicin får inte kastas i handfatet eller toaletten
Använd apotek eller kommunala insamlingsställen för bortskaffande
Läs bipacksedeln noggrant och följ doseringen

Ju färre aktiva ämnen som hamnar i avloppsvattnet, desto lättare har svampar, bakterier och filteranläggningar att klara resten. Pleurotus ostreatus och Trametes versicolor kan därmed bli tysta hjälpare – växer ljudlöst på avloppsslam, långt från middagsbordet, men med märkbar effekt för både miljö och hälsa.