Vlaanderen is milieu
VETERINAIRE ANTIBIOTICA IN WATER
VLAAMSE MILIEUMAATSCHAPPIJ
www.vmm.be
DOCUMENTBESCHRIJVING Titel VETERINAIRE ANTIBIOTICA IN WATER
Samenstellers Afdeling Rapportering Water VMM Dienst Sturing en Rapportering Water, Team Gegevensbeheer en Rapportering Water Afdeling Operationeel Waterbeheer, VMM Dienst Grondwater en lokaal waterbeheer
Inhoud Dit rapport bespreekt de verontreiniging van water door veterinaire antibiotica.
Wijze van refereren Vlaamse Milieumaatschappij (2020), Veterinaire antibiotica in water
Verantwoordelijke uitgever Bernard De Potter, Vlaamse Milieumaatschappij
Vragen in verband met dit rapport Vlaamse Milieumaatschappij Dokter De Moorstraat 24-26 9300 Aalst Tel: 053 72 62 10 info@vmm.be
Depotnummer D/2020/6871/006
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
2
Veterinaire antibiotica in water
SAMENVATTING Geneesmiddelen zijn vaak noodzakelijk om de gezondheid van mens en dier te herstellen of te bevorderen. Na gebruik belanden ze op allerlei manieren in het leefmilieu en in de watercyclus en zorgen daar voor verontreiniging. Wereldwijd worden ongeveer 2.000 verschillende stoffen gebruikt als geneesmiddel. De Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) onderzocht in de periode 2014-2016 de aanwezigheid van humane geneesmiddelen in de waterketen. In dit vervolgonderzoek kijken we naar een subgroep van de veterinaire geneesmiddelen, de veterinaire antibiotica. De OESO publiceerde in 2019 een uitgebreid rapport over geneesmiddelen en hun afbraakproducten in zoet water waarin gewezen wordt op de gevaren en beleidsopties toegelicht worden1. Dat er veterinaire antibiotica in het water zit kan een probleem vormen, ook de verspreiding van resistentie tegen antibiotica (Antimicrobial resistance, AMR) is voor de WHO2 een van de grootste bedreigingen van de volksgezondheid. Dit rapport vat de onderzoeken samen die de VMM uitvoerde naar de aanwezigheid van veterinaire antibiotica in de waterketen in Vlaanderen in 2017 en 2018. Zowel in oppervlaktewater als in grondwater worden veterinaire antibiotica vastgesteld. In oppervlaktewater werden maximaal 10 verschillende van de 58 onderzochte stoffen op 1 meetpunt aangetroffen, in grondwater maximaal 3 per meetpunt. Ook in het aantal teruggevonden stoffen en hun concentratie zijn er verschillen te zien. In grondwater werden er van de 58 onderzochte stoffen 11 teruggevonden in de meest ondiepe watervoerende lagen van Vlaanderen. De vastgestelde concentraties bedragen maximum 52 ng/l en liggen daarmee aan de lage kant. In oppervlaktewater werden 22 verschillende antibiotica in uiteenlopende concentraties (tussen de 1 en 1000 ng/l) teruggevonden. Antibiotica-resistentie van indicatorbacteriĂŤn, zoals Escherichia coli, is op basis van de huidige onderzoeksresultaten, van ondergeschikt belang en wordt hooguit sporadisch vastgesteld in grondwater (1 op 29). Ook in oppervlaktewater komt resistentie relatief weinig voor, al werden er multiple-resistente bacteriĂŤn gevonden in zowel landbouwgerelateerde meetpunten als in andere, grotere systemen. Ook het oppervlaktewater en grondwater bestemd voor de productie van drinkwater werd onderzocht. Op basis van de vastgestelde concentratie in de bronnen bestemd voor de productie van drinkwater kunnen we besluiten dat de beperkte aanwezigheid van veterinaire antibiotica momenteel geen risico vormt voor het drinkwater geleverd in Vlaanderen. Het spreekt voor zich dat een degelijke en doordachte verdere opvolgcontrole aangewezen blijft.
1
OECD (2019) Pharmaceutical Residues in Freshwater: Hazards and Policy Responses
2
https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
3
INHOUD 1 Inleiding ......................................................................................................................................................... 6 2 Veterinaire antibiotica in mest ...................................................................................................................... 7 2.1 Staalname............................................................................................................................................... 7 2.2 Aanwezig van veterinaire antibiotica in mest ........................................................................................ 7 2.3 Concentraties aan antibioticaresiduen in meststalen ........................................................................... 8 2.4 Verspreiding van veterinaire antibiotica via het uitrijden van mest...................................................... 9 3 Veterinaire antibiotica in oppervlaktewater ...............................................................................................10 3.1 Situering ...............................................................................................................................................10 3.2 Veterinaire antibiotica in oppervlaktewater ........................................................................................10 3.3 Antibiotica-resistentie in oppervlaktewater ........................................................................................12 4 Veterinaire antibiotica in bronnen van drinkwater.....................................................................................15 4.1 Situering ...............................................................................................................................................15 4.2 Drinkwaterproductie uit oppervlaktewater en grondwater bestemd voor de productie van drinkwater ...................................................................................................................................................15 4.2.1 Drinkwaterproductie – het proces ...............................................................................................15 4.2.2 Geselecteerde meetlocaties ........................................................................................................16 4.3 Resultaten voor het oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater..........................17 4.3.1 Antibiotica-resistentie..................................................................................................................17 4.3.2 Veterinaire antibiotica .................................................................................................................17 4.4 Resultaten voor het grondwater bestemd voor de productie van drinkwater ...................................18 4.4.1 Antibiotica resistentie ..................................................................................................................18 4.4.2 Veterinaire antibiotica .................................................................................................................18 4.5 Conclusie ..............................................................................................................................................19 5 Veterinaire antibiotica in grondwater .........................................................................................................20 5.1 Situering ...............................................................................................................................................20 5.2 Metingen van veterinaire antibiotica in grondwater ...........................................................................20 5.2.1 Algemeen .....................................................................................................................................20 5.2.2 Geselecteerde meetlocaties ........................................................................................................21 5.2.3 Voorkomen en spreiding van veterinaire antibiotica ..................................................................22 5.2.4 Specifieke aandacht voor sulfamethazine ...................................................................................23 5.3 Antibiotica-resistentie in grondwater ..................................................................................................24 5.4 Conclusie veterinaire antibiotica in grondwater ..................................................................................24 6 Besluit ..........................................................................................................................................................26 7 Bijlage 1 .......................................................................................................................................................27
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
4
Veterinaire antibiotica in water
LIJST VAN TABELLEN Tabel 1. Samenvatting van de gemeten concentraties in 96 meststalen (4 stalen waren negatief voor alle antibiotica en zijn niet opgenomen in de berekeningen). ................................................................................. 9 Tabel 2: Detecties en concentraties in oppervlaktewater voor 79 stalen. Resultaten onder de detectielimiet werden niet meegenomen in de berekeningen ...............................................................................................11 Tabel 3: Overzicht van de maximale concentratie aan veterinaire antibiotica (ng/l) per type meetpunt (tussen haakjes staat het aantal meetpunten van elk type) ............................................................................12 Tabel 4: Overzicht van resistentie tegen antibiotica per punt (TET = Tetracycline; SMX = Sulfamethoxazole; TMP = Trimethoprim; AMP = Ampicilline; CHL = Chloramphenicol; CIP = Ciprofloxacine, NAL = Nalidixinezuur)..................................................................................................................................................13 Tabel 5: overzicht van de metingen van veterinaire antibiotica in oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater (BG = bepaalbaarheidsgrens) .................................................................................17 Tabel 6: overzicht van de metingen van veterinaire antibiotica in grondwater bestemd voor de productie van drinkwater (BG = bepaalbaarheidsgrens) ..................................................................................................19 Tabel 7: voorkomen van veterinaire antibiotica in het grondwater ................................................................22
LIJST VAN FIGUREN Figuur 1: Locatie van de meststaalnames .......................................................................................................... 7 Figuur 2: Gedetecteerde antibioticaresiduen in mest van mestkalveren (n=9)................................................ 8 Figuur 3: Gedetecteerde antibioticaresiduen in varkensmest (n=91) ............................................................... 8 Figuur 4: Detectie van veterinaire antibiotica in oppervlaktewater ................................................................10 Figuur 5: Overzicht van de gedetecteerde antibioticaresistenties uit E. coli geïsoleerd uit oppervlaktewater 13 Figuur 6: Overzicht van het aantal antibiotica-resistenties van E. coli per meetpunt .....................................14 Figuur 7: locatie van de bemonsterde locaties oppervlaktewater en grondwater waaruit drinkwater geproduceerd wordt.........................................................................................................................................16 Figuur 8: het aantal vastgestelde veterinaire antibiotica in oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater..................................................................................................................................................18 Figuur 9: het aantal vastgestelde veterinaire antibiotica in grondwater bestemd voor de productie van drinkwater ........................................................................................................................................................19 Figuur 10 : Ligging van bemonsterde putten en putfilters van het freatisch grondwatermeetnet met de hydrogeologisch homogene zones op de achtergrond ....................................................................................21 Figuur 11: Aantal detecties van veterinaire antibiotica in het ondiepe grondwater tijdens het najaar van 2018 ..................................................................................................................................................................23 Figuur 12: Voorkomen van sulfamethazine in het ondiepe grondwater – najaar 2018 ..................................24
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
5
1 INLEIDING Geneesmiddelen zijn noodzakelijk voor de gezondheid van mens en dier. Na gebruik belanden ze op allerlei manieren in het leefmilieu en in de watercyclus en zorgen daar voor verontreiniging. Wereldwijd worden ongeveer 2000 verschillende stoffen gebruikt als geneesmiddel. De VMM onderzocht een paar jaar geleden de aanwezigheid van humane geneesmiddelen in de waterketen3. In dit vervolgonderzoek kijken we naar een subgroep van de veterinaire geneesmiddelen, de veterinaire antibiotica. De OESO publiceerde onlangs een uitgebreid rapport over geneesmiddelen en hun afbraakproducten in zoet water waarin gewezen wordt op de gevaren en beleidsopties toegelicht worden4. Dat er veterinaire antibiotica in het water zit, kan een probleem zijn, ook de verspreiding van resistentie tegen antibiotica (Antimicrobial resistance, AMR) is voor de WHO5 een van de grootste bedreigingen van de wereldwijde de volksgezondheid. Op verzoek van de lidstaten lanceerde de EU in 2017 het “EU One Health Action Plan against AMR� om de problematiek gestructureerd aan te pakken. Dit rapport vat de onderzoeken samen die de VMM uitvoerde naar de aanwezigheid van veterinaire antibiotica in de waterketen. De analyseresultaten van veterinaire antibiotica in verschillende milieucompartimenten worden besproken. Hoofdstuk 2 bespreekt de analyseresultaten van dierlijke mest als bron van veterinaire antibiotica in het leefmilieu. In hoofdstuk 3, 4 en 5 komen de metingen in oppervlaktewater, in bronnen van drinkwater en grondwater aan bod. In deze laatste 3 compartimenten wordt telkens ook gezocht naar de aanwezigheid van antibiotica-resistentie.
3Vlaamse
Milieumaatschappij (2017), Medicijnen in de waterketen. Resultaten van verkennend onderzoek in de periode 2014-2016
4
OECD (2019) Pharmaceutical Residues in Freshwater: Hazards and Policy Responses
5
https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/antibiotic-resistance
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
6
Veterinaire antibiotica in water
2 VETERINAIRE ANTIBIOTICA IN MEST De resultaten in dit hoofdstuk zijn gebaseerd op het rapport “Emissies naar oppervlaktewater van medicijnen uit veterinair gebruik� van het Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek (ILVO) in opdracht van de VMM.6 In deze studie werden 100 meststalen geanalyseerd op de aanwezigheid van verschillende groepen veterinaire antibiotica, 68 stoffen in totaal (zie Bijlage 1).
2.1 Staalname De VLM-afdeling mestbank nam in 2017 100 meststalen tijdens het laden of lossen van de mest van varkens (91 bedrijven) en vleeskalveren (9 bedrijven). Mest van pluimvee werd niet meegenomen omdat die voor het grootste deel verwerkt wordt en niet op Vlaamse bodem wordt uitgespreid.
Figuur 1: Locatie van de meststaalnames
2.2 Aanwezig van veterinaire antibiotica in mest De meststalen werden geanalyseerd op de aanwezigheid van antibiotica. In 4 stalen van varkensmest werden geen antibioticaresiduen teruggevonden. In de overige stalen van varkensmest werden 1 tot 12 antibioticaresiduen teruggevonden. In de stalen van mestkalveren werden 8 tot 15 antibioticaresiduen teruggevonden. De varkenssector gebruikt vaak penicillines, maar deze werden niet teruggevonden in de meststalen. In Figuur 2 en Figuur 3 staat aangegeven welke stoffen het vaakst teruggevonden werden in de meststalen van mestkalveren en varkens. Doxycycline, sulfadiazine en lincomycine werden het vaakst gedetecteerd (>70%). Opvallend is ook dat 6 antibiotica teruggevonden werden in alle stalen van mest van mestkalveren.
6
https://www.vmm.be/publicaties/emissies-naar-oppervlaktewater-van-medicijnen-uit-veterinair-gebruik-perceel-1
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
7
Figuur 2: Gedetecteerde antibioticaresiduen in mest van mestkalveren (n=9)
Figuur 3: Gedetecteerde antibioticaresiduen in varkensmest (n=91)
2.3 Concentraties aan antibioticaresiduen in meststalen De resultaten van de metingen boven de detectielimiet staan weergegeven in Tabel 1. De gemiddelde concentraties voor neomycine, oxytetracycline, doxycycline en sulfadiazine liggen hoger dan 1mg/kg. Voor sulfadiazine wordt de gemiddelde concentratie verhoogd door 3 resultaten die (ver) boven de 1mg/kg liggen, wat ook blijkt uit de lage mediaanwaarde. Over het algemeen stellen we grote verschillen vast tussen de verschillende meststalen, waarbij de maximale concentraties tot een factor 100 hoger liggen dan de
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
8
Veterinaire antibiotica in water
mediaanconcentraties. In een vervolgstudie toonde ILVO ook nog aan dat in varkensmest frequent multiresistente bacteriën teruggevonden worden7. Tabel 1. Samenvatting van de gemeten concentraties in 96 meststalen (4 stalen waren negatief voor alle antibiotica en zijn niet opgenomen in de berekeningen). antibiotica
Gemiddelde (µg/kg)
Mediaan (µg/kg)
Min (µg/kg)
Max (µg/kg)
1e kwartiel (µg/kg)
3e kwartiel (µg/kg)
Neomycine
1863
1442
960
3186
1201
2314
Oxytetracycline
1777
161
11
19522
27
1810
Doxycycline
1589
723
18
13632
277
1889
Sulfadiazine
1247
3,5
3,5
84084
3,5
9,2
Tylosine
697
163
17
5599
73
284
Flumequine
248
11
2,5
4494
2,9
1028
Lincomycine
159
22
9,0
3153
9,0
79
97
97
97
97
97
97
Paromomycine Gentamicine
72
72
72
72
72
72
Tilmicosine
64
9,1
8,0
1148
8,0
22
Tulathromycine
45
38
33
80
33
42
Thiamuline
41
30
17
120
17
36
Chloortetracycline
36
36
13
58
25
47
Tetracycline
35
21
9,9
167
13
28
Ciprofloxacine
30
7,9
5,2
234
5,2
29
Tylvalosine
26
26
8,1
44
17
35
Enrofloxacine
22
9,5
6,2
161
6,5
22
Marbofloxacine
18
7,0
5,8
112
5,8
15
Gamithromycine
8,0
8,0
5,8
10
6,9
9,1
Danofloxacine
6,6
5,9
5,8
8,1
5,9
7,0
Sulfadoxine
5,6
4,4
2,7
11,2
2,7
9,2
Trimethoprim
4,3
4,3
4,3
4,3
4,3
4,3
Sulfamethazine
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
2.4 Verspreiding van veterinaire antibiotica via het uitrijden van mest Het tweede deel van de studie “Emissies naar oppervlaktewater van medicijnen uit veterinair gebruik” van ILVO in opdracht van VMM8 onderzoekt de verspreiding van veterinaire antibiotica naar bodem en oppervlaktewater. Deze studie concludeert dat het niet mogelijk is om de hoeveelheid antibiotica die het oppervlaktewater bereikt te berekenen door het complexe gedrag van antibiotica, de vele processen die in het milieu een rol spelen bij de verspreiding, het gebrek aan onderzoek en publiek beschikbare cijfers, en de grote variatie in de beschikbare data.
7
Antibiotics 2020, 9(1), 34; https://doi.org/10.3390/antibiotics9010034
8
https://www.vmm.be/publicaties/emissies-naar-oppervlaktewater-van-medicijnen-uit-veterinair-gebruik-perceel-2
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
9
3 VETERINAIRE ANTIBIOTICA IN OPPERVLAKTEWATER 3.1 Situering Omdat uit de studie naar de verspreiding (zie deel 2.4) bleek dat de hoeveelheid veterinaire antibiotica die het oppervlaktewater bereiken niet berekend kon worden, zijn 79 metingen in oppervlaktewater uitgevoerd. De staalname gebeurde van september 2018 tot december 2018 door de VMM. De analyses op 58 verschillenden antibiotica werden uitgevoerd door ILVO. 58 van deze stalen werd getest op de aanwezigheid van antibiotica-resistente E. coli bacteriën. Van de 79 meetpunten in oppervlaktewater waren er 70 gelegen in landbouwgebied (MAP-meetpunten). Als referentie werden nog 9 andere punten gekozen: na een RWZI met leemuitspoeling (en dus mogelijke beïnvloeding door landbouwgrond), stroomafwaarts van een slachthuis, 2 punten in drinkwaterwingebied, 2 in de buurt van een kalverhouderij, en 3 op grotere waterlopen (toestand- en trendpunten). Doordat de herfst van 2018 bijzonder droog was, is er weinig afspoeling geweest van het land richting het oppervlaktewater. Dat kan de resultaten beïnvloed hebben.
3.2 Veterinaire antibiotica in oppervlaktewater Op de meeste meetpunten oppervlaktewater stelden we veterinaire antibiotica vast (Figuur 4), met een maximum van 10 verschillende stoffen op 1 meetpunt.
Figuur 4: Detectie van veterinaire antibiotica in oppervlaktewater
22 verschillende antibiotica werden in uiteenlopende concentraties (tussen de 1 en 1000 ng/l) teruggevonden in de oppervlaktewaterstalen (Tabel 2). Lincomycine en flumequine worden in de helft van de stalen teruggevonden. Lincomycine werd zeer regelmatig aangetroffen in varkens- en rundermest, terwijl flumequine minder vaak in varkensmest, maar wel in alle rundermeststalen teruggevonden werd (zie Figuur \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
10
Veterinaire antibiotica in water
2 en Figuur 3). De concentraties variĂŤren van stof tot stof, en ook tussen de verschillende meetpunten is er een grote variatie (regelmatig een verschil van een factor 5 tot 10 tussen de gemiddelde en de maximale concentratie). Doxycycline werd maar 2 keer gedetecteerd (nochtans vaak gedetecteerd in dierlijke mest), waarvan 1 keer met een extreem hoge concentratie (10 Âľg/l). Tabel 2: Detecties en concentraties in oppervlaktewater voor 79 stalen. Resultaten onder de detectielimiet werden niet meegenomen in de berekeningen
Antibiotica
Aantal keer Gemiddelde Minimum Maximum gedetecteerd (ng/l) (ng/l) (ng/l)
Lincomycine
47
47
0,4
544
Flumequine
39
4
0,3
66
Trimethoprim
21
27
2
175
Sulfamethoxazol
20
8
1
76
Sulfadiazine
17
75
6
338
Tylosine
17
26
0,4
288
Sulfamerazine
16
31
2
142
Florfenicol
13
13
1
65
Sulfamethazine
10
4
1
12
Sulfapyridine
10
55
2
337
Sulfadoxine
9
29
2
130
Ciprofloxacine
8
39
17
132
Sulfadimethoxine
5
31
3
98
Oxytetracycline
4
182
8
450
Amoxicilline
2
36
14
57
Doxycycline
2
5888
809
10966
Sulfamethoxypyridazine
2
2
1
3
Benzylpenicilline
1
89
89
89
Norfloxacine
1
31
31
31
Sulfachloropyridazine
1
3
3
3
Sulfathiazole
1
4
4
4
Tilmicosine
1
1016
1016
1016
In Tabel 3 staan de maximale concentraties per type meetpunt. De hoogste concentraties komen vooral voor op de MAP-meetpunten, maar voor amoxiciline, ciprofloxacine, sulfamerazine en sulfapyridine is dat niet het geval en is de hoogste concentratie teruggevonden op een ander type punt. Aangezien er geen waterkwaliteitsnormen bestaan voor deze stoffen, is het onduidelijk of er schadelijke effecten verwacht kunnen worden.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
11
Tabel 3: Overzicht van de maximale concentratie aan veterinaire antibiotica (ng/l) per type meetpunt (tussen haakjes staat het aantal meetpunten van elk type)
Antibiotica
Amoxicilline Benzylpenicilline Ciprofloxacine Doxycycline Florfenicol Flumequine Lincomycine Norfloxacine Oxytetracycline Sulfachloropyridazine Sulfadiazine Sulfadimethoxine Sulfadoxine Sulfamerazine Sulfamethazine Sulfamethoxazol Sulfamethoxypyridazine Sulfapyridine Sulfathiazole Tilmicosine Trimethoprim Tylosine
Drinkwaterwinning (2)
Kalverhouderij (2)
MAP (70)
RWZI leemuitspoeling (1)
14
2 10 1
Na slachthuis (1)
Toestanden trendpunt (3)
57
6 5 2
26
13
1 2
34
2
89 29 10966 65 66 544 31 450 3 338 98 130 77 12 76 3 14 4 1016 175 288
39
20
132
18
2
1 8
20 9 11 8
38
46
74
142
337
8
90
64 4
29
46
3.3 Antibiotica-resistentie in oppervlaktewater 58 monsters oppervlaktewater werden getest op de aanwezigheid van resistente E. coli. Uit alle geteste monsters kon E. coli worden geïsoleerd. Al deze isolaten werden getest op antibioticaresistentie tegen 14 verschillende antibiotica volgens het Europese uitvoeringsbesluit 2013/6529 (zie ook Figuur 5). Van de 58 E. coli isolaten uit oppervlaktewater, waren 50 isolaten gevoelig aan alle 14 geteste antibiotica en 8 isolaten resistent aan antibiotica. 4 van deze 8 isolaten waren afkomstig van MAP punten en 4 kwamen van punten die om een andere reden gekozen waren (zie Tabel 4). 5 isolaten zijn multiresistent (d.w.z. resistent tegen minstens 3 antibiotica van een verschillende antibioticumklasse). De helft van de resistentie doet zich
9
het Europese uitvoeringsbesluit 2013/652 betreffende de monitoring en rapportage van antimicrobiële resistentie bij zoönotische en commensale bacteriën. \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
12
Veterinaire antibiotica in water
voor in MAP-meetpunten, terwijl ook in andere types meetpunten multiresistente E. coli teruggevonden werd. Een samenvatting aan welke antibiotica deze E. coli bacteriën resistent waren, staat in Figuur 5. Het aantal antibiotica-resistenties per meetpunt is weergegeven in Figuur 6. Tabel 4: Overzicht van resistentie tegen antibiotica per punt (TET = Tetracycline; SMX = Sulfamethoxazole; TMP = Trimethoprim; AMP = Ampicilline; CHL = Chloramphenicol; CIP = Ciprofloxacine, NAL = Nalidixinezuur)
Type meetpunt
Meetplaats
Gewestelijke Waterloop
resistentie?
MAP
928710
VIJFHUISHOEKBEEK
AMP - SMX - TET - TMP
MAP
861110
MAP
70600
MAP
485550
T & T punt
346500
ZENNE
AMP - SMX - TMP
T & T punt
499500
DENDER
SMX - TET
RWZI leemuitspoeling
146200
ZOUW
AMP - CIP - SMX - TET - TMP
Drinkwaterwinning
790000
BURGGRAVENSTROOM
SMX - TET - TMP
AMP - CHL - CIP - TET - TMP MOSVORENBEEK MOSVORENLOOP MOSVOORKENLOOPKE – MOSOLORENLOOP
TET
CIP - NAL
Resistentie E. coli geïsoleerd uit oppervlaktewater 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0%
Figuur 5: Overzicht van de gedetecteerde antibioticaresistenties uit E. coli geïsoleerd uit oppervlaktewater
Resistentie in oppervlaktewater komt dus relatief weinig voor, al zijn er aanwijzingen dat zowel in landbouw gerelateerde meetpunten als in andere, grotere systemen multiple-resistente bacteriën voorkomen.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
13
Figuur 6: Overzicht van het aantal antibiotica-resistenties van E. coli per meetpunt
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
14
Veterinaire antibiotica in water
4 VETERINAIRE ANTIBIOTICA IN BRONNEN VAN DRINKWATER 4.1 Situering Het beschermen van de bronnen voor drinkwater en het beheren van de risico’s verbonden aan deze bron is een gedeelde verantwoordelijkheid van de overheid en de watermaatschappijen. De VMM volgt, in functie van artikel 7 van de Kaderrichtlijn Water, de toestand van het oppervlaktewater en grondwater bestemd voor de productie van drinkwater op. In het drinkwaterbesluit10 staat: “De exploitant van het openbaar waterdistributienetwerk borgt de kwaliteit van het productie- en distributieproces en het geleverde water, bestemd voor menselijke consumptie, onder meer door de nodige controle te verzekeren en door de implementatie van een risico-evaluatie- en risicobeheerstrategie”. Via deze risico-evaluatie en risicobeheerstrategie heeft de exploitant de verantwoordelijkheid om de risico’s voor de productie van drinkwater te evalueren en te beheren. De waterbedrijven analyseren regelmatig waterstalen van het oppervlaktewater en grondwater die gebruikt worden voor de productie van drinkwater. Dit kadert binnen de operationele monitoringverplichting die afgestemd is op de risico-evaluatie en de risicobeheerstrategie. In het kader van dit project leverden de waterbedrijven een aantal stalen aan van het oppervlaktewater en grondwater waaruit drinkwater wordt geproduceerd. Aangezien er geen drinkwaternormen zijn voor veterinaire antibiotica, wordt voor de verwerking van de cijfers getoetst aan: 1. de bepaalbaarheidsgrens, dit wil zeggen of de veterinaire antibiotica vastgesteld wordt in het water; 2. de drinkwaternorm van 0,1 µg/l voor pesticiden, het uitgangspunt voor de pesticiden-norm is dat geen enkel pesticide of relevant metaboliet aanwezig mag zijn in drinkwater. Dit is ook het uitgangspunt voor veterinaire antibiotica. Via deze bepaalbaarheidsgrens willen we een overzicht krijgen van de variëteit veterinaire antibiotica in de bronnen waaruit drinkwater wordt geproduceerd.
4.2 Drinkwaterproductie uit oppervlaktewater en grondwater bestemd voor de productie van drinkwater 4.2.1 Drinkwaterproductie – het proces Drinkwater kan geproduceerd worden uit grondwater of oppervlaktewater. Dit opgepompte water wordt gezuiverd in een waterproductiecentrum. Ruw water (grondstof) wordt er gezuiverd tot reinwater
10
Besluit van de Vlaamse Regering van 13 december 2002 houdende reglementering inzake de kwaliteit en de levering van water, bestemd voor menselijke consumptie \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
15
(drinkwater) dat voldoet aan de kwaliteitsnormen op fysisch, bacteriologisch en chemisch gebied en dus drinkbaar is. Oppervlaktewater heeft doorgaans een meer doorgedreven zuivering nodig dan grondwater om aan de kwaliteitsnormen van drinkwater te voldoen. Zo wordt onder meer actief kool gebruikt voor het verwijderen van organische polluenten. Drinkwatermaatschappijen hanteren ook een slimme innamestrategie: -
Wanneer te hoge waarden in het oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater gemeten worden, stopt de drinkwatermaatschappij met het vullen van de spaarbekkens.
-
Voor grondwater wordt het freatische kwetsbare grondwater gemengd met grondwater afkomstig van gespannen aquifers die niet onder druk staan van het landgebruik.
4.2.2 Geselecteerde meetlocaties Voor dit project werden zeven waterlopen geselecteerd om de toestand van het oppervlaktewater waaruit drinkwater geproduceerd wordt op te volgen. Dit zijn de waterlopen waaruit het grootste debiet afkomstig is en waarvoor de stroomopwaarts gelegen gebieden onder druk staan van mest. Voor grondwater waaruit drinkwater geproduceerd wordt, zijn 15 locaties geselecteerd. De selectie gebeurt op basis van de hoge mestdruk in het landgebruik boven de winning en de actuele kwetsbaarheid voor nitraat voor deze winningen. Figuur 7 geeft een overzicht van de verschillende meetpunten.
Figuur 7: locatie van de bemonsterde locaties oppervlaktewater en grondwater waaruit drinkwater geproduceerd wordt \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
16
Veterinaire antibiotica in water
4.3 Resultaten voor het oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater 4.3.1 Antibiotica-resistentie In alle zeven oppervlaktewaterlocaties werd Escherischia. coli geïsoleerd. Dit is ook logisch aangezien het oppervlaktewater onder druk staat van fecale verontreiniging. Voor alle zeven E. coli isolaten werd de minimale inhibitorische concentratie bepaald voor de 14 geselecteerde antibiotica. Hieruit bleek dat de zeven isolaten gevoelig zijn aan de 14 geteste antibiotica en dus niet resistent zijn tegen de antibiotica.
4.3.2 Veterinaire antibiotica De vastgestelde veterinaire antibiotica in oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater is opgenomen in Tabel 5. De tabel toont ook het aantal locaties waar een stof teruggevonden is boven de bepaalbaarheidsgrens en de maximale gemeten concentratie in het oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater. Elf veterinaire antibiotica werden in het project vastgesteld boven de bepaalbaarheidsgrens in het oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater. De vastgestelde veterinaire antibiotica zijn benzylpenicilline, flumequine, lincomycine, oxytetracycline, sulfadiazine, sulfadimethoxine, sulfadoxine, sulfamethazine, sulfamethoxazole, sulfapyridine en trimethoprim. Lincomycine werd op alle zeven locaties vastgesteld en sulfamethoxazole werd op zes van de zeven locaties vastgesteld. De maximale vastgestelde concentratie varieert tussen 0,001 µg/l voor flumequine en sulfadimethoxine en 0,059 µg/l voor sulfamethoxazole. Wanneer deze gemeten concentratie vergeleken wordt met de drinkwaternorm van 0,1 µg/l voor pesticiden, dan liggen de vastgestelde concentraties ruim onder de 0,1 µg/l. Tabel 5: overzicht van de metingen van veterinaire antibiotica in oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater (BG = bepaalbaarheidsgrens)
Veterinaire antibiotica Benzylpenicilline Flumequine Lincomycine Oxytetracycline Sulfadiazine Sulfadimethoxine Sulfadoxine Sulfamethazine Sulfamethoxazole Sulfapyridine Trimethoprim
Aantal locaties vastgesteld > BG 1 4 7 1 4 2 3 3 6 4 3
Max (µg/l) 0,034 0,001 0,026 0,004 0,058 0,001 0,005 0,004 0,059 0,052 0,008
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
17
Onderstaande kaart (Figuur 8) toont het aantal veterinaire antibiotica dat per meetpunt aangetroffen werd.
Figuur 8: het aantal vastgestelde veterinaire antibiotica in oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater
4.4 Resultaten voor het grondwater bestemd voor de productie van drinkwater 4.4.1 Antibiotica resistentie In geen enkel grondwaterstaal werd E. coli geĂŻsoleerd. Testen op antibiotica resistentie was dan ook niet mogelijk.
4.4.2 Veterinaire antibiotica De vastgestelde veterinaire antibiotica in het grondwater bestemd voor de productie van drinkwater is opgenomen in Tabel 6. Daarnaast bevat deze tabel het percentage van de meetplaatsen waar een stof teruggevonden is boven de bepaalbaarheidsgrens en de maximale gemeten concentratie in het oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater. In grondwater bestemd voor de productie van drinkwater werden vier veterinaire antibiotica vastgesteld boven de bepaalbaarheidsgrens. Sulfamethoxazole werd op negen van de 15 locaties vastgesteld. De maximale vastgestelde concentratie in grondwater bestemd voor de productie van drinkwater is heel laag en varieert tussen 0,001 Âľg/l voor sulfadimethoxine en 0,007 Âľg/l voor sulfamerazine.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
18
Veterinaire antibiotica in water
Tabel 6: overzicht van de metingen van veterinaire antibiotica in grondwater bestemd voor de productie van drinkwater (BG = bepaalbaarheidsgrens)
Veterinaire antibiotica
Aantal locaties vastgesteld > BG
Max (Âľg/l)
Cefapirine Sulfadimethoxine Sulfamerazine Sulfamethoxazole
1 2 3 9
0,002 0,001 0,007 0,005
Onderstaande kaart (Figuur 9) toont het aantal veterinaire antibiotica dat we per meetpunt aantreffen.
Figuur 9: het aantal vastgestelde veterinaire antibiotica in grondwater bestemd voor de productie van drinkwater
4.5 Conclusie Uit de analysecampagne van 2018 blijkt dat in geen enkel staal, van zowel oppervlaktewater als grondwater bestemd voor de productie van drinkwater, resistentie tegen antibiotica werd vastgesteld. Uit de metingen van veterinaire antibiotica blijkt dat elf antibiotica werden vastgesteld in oppervlaktewater bestemd voor de productie van drinkwater en vier antibiotica in grondwater bestemd voor de productie van drinkwater. Op basis van de vastgestelde concentratie in de bronnen bestemd voor de productie van drinkwater kunnen we besluiten dat de beperkte aanwezigheid van veterinaire antibiotica momenteel geen risico vormt voor het drinkwater geleverd in Vlaanderen. \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
19
5 VETERINAIRE ANTIBIOTICA IN GRONDWATER 5.1 Situering Veterinaire antibiotica worden al lang massaal in de veeteelt gebruikt en komen via de uitwerpselen van de dieren in de organische meststoffen terecht, die over de landbouwarealen worden verspreid. Er bestaat de kans dat deze vrij resistente producten met het neerslagwater in de bodem infiltreren en met wat vertraging door de onverzadigde zone in het grondwater terechtkomen. De snelheid van dit proces zal onder andere van de doorlaatbaarheid van de ondergrond, de beschikbaarheid van infiltrerend water (waterverzadigingsgraad), de dikte van de onverzadigde zone, de snelheid van afbraakprocessen (halfwaarde tijden) en mogelijk voorkomende sorptieprocessen afhangen. Tot op vandaag is er in de Vlaamse context weinig geweten over de verspreiding van veterinaire antibiotica in het grondwater, zowel naar voorkomen als naar hoeveelheden die in het grondwater terechtkomen. Door de herverdeling van de organische mest in Vlaanderen in het kader van het MAP en de toepassing over grote oppervlakken, kunnen de veterinaire antibiotica onder grote delen van het landbouwgebied teruggevonden worden (diffuse verspreiding). Deze kunstmatige stoffen zijn natuurlijk niet gewenst in het grondwater en kunnen via transportprocessen in een aantal receptoren terechtkomen, zoals aquatische en terrestrische ecosystemen, drinkwaterwingebieden of lokale grondwateronttrekkingen voor industrieel of huishoudelijk gebruik. Momenteel zijn er (nog) geen grondwaterkwaliteitsnormen voor veterinaire antibiotica (medicijnen) in het grondwater vastgelegd. Een eerste richtwaarde kan de 0,1 µg/l norm zijn, die voor andere organische polluenten wordt gebruikt, zoals de pesticiden. Verder onderzoek is nodig om uit te maken wat een ‘aanvaardbaar’ concentratieniveau van veterinaire antibiotica in grondwater kan zijn. Dit kan ook stofgebonden zijn. Naast het onderzoek naar het voorkomen van veterinaire antibiotica kan het interessant zijn te weten te komen of de bacteriënstammen die in het grondwater aanwezig zijn al een zekere resistentie tegenover de antibiotica hebben opgebouwd. Hierdoor kan afgeleid worden of er in bepaalde situaties al een langdurige blootstelling met deze stoffen in het grondwater bestaat.
5.2 Metingen van veterinaire antibiotica in grondwater 5.2.1 Algemeen Er wordt in eerste instantie verondersteld dat het grootschalige gebruik van diergeneesmiddelen zich vooral situeert tijden de laatste decaden. Dit gebruik is zeker niet verminderd, gezien de bestaande risico’s op bacteriële infecties in de massaveeteelt. De kans om veterinaire antibiotica in het grondwater aan te treffen is dus het grootst in de watervoerende lagen die het meest recent aangevuld zijn. Het gaat hier dus specifiek om de freatische (of meest ondiepe) watervoerende lagen. Voor een eerste screening over het voorkomen van veterinaire antibiotica wordt dan ook gebruik gemaakt van het freatisch grondwatermeetnet met ca. 2100 multilevelputten. Dit zijn putten met meestal 3 verschillende meetdieptes, die zich bijna altijd in de meest ondiepe watervoerende laag bevinden. In totaal worden 57 meetfilters gekozen, om hierop de aanwezigheid van 58 veterinaire antibiotica te onderzoeken, zoals ook in het kader van oppervlaktewater en drinkwaterwingebieden gebeurt. \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
20
Veterinaire antibiotica in water
5.2.2 Geselecteerde meetlocaties De selectie van de 57 putfilters is aan een aantal criteria gekoppeld, om beter met risicosituaties rekening te houden. Volgende criteria zijn van toepassing: 1. De gekozen putlocaties/putfilters liggen uitsluitend in landbouwgebied. 2. Al modificatie van de grondwaterkwaliteit door landbouwactiviteiten op basis van vastgestelde nitraatconcentraties in het grondwater van putfilters (hierbij kan wel geen onderscheid worden gemaakt of de vastgestelde nitraatconcentraties van organische bemesting of van kunstmeststoffen afkomstig zijn). 3. Bij voorkeur keuze van gemeentes met hogere gemeentelijke mestdruk. 4. Bemonstering van ondiepe bemonsterbare putfilters, bij voorkeur het meest ondiepe filterniveau 1. In geval van tijdelijke droogstaand of te weinig voeding worden ook putfilters van filterniveau 2 gekozen. Bovendien kan dit een idee geven over mogelijke dieptespreiding. 5. De putfilters hebben een beperkte diepte om met de recente effecten rekening te kunnen houden. De gekozen 57 put- of meetfilters bevinden zich in totaal op 49 putlocaties, gespreid over grote delen van Vlaanderen. Op 8 locaties wordt bemonsterd op 2 verschillende dieptes om ook met een mogelijke dieptespreiding rekening te kunnen houden (zie Figuur 10). Sommige gebieden zijn sterker vertegenwoordigd, zoals de Kempen van Antwerpen en Limburg en het centrale gedeelte van WestVlaanderen door de gekozen randvoorwaarden.
Figuur 10 : Ligging van bemonsterde putten en putfilters van het freatisch grondwatermeetnet met de hydrogeologisch homogene zones op de achtergrond
Op de achtergrond van Figuur 10 staan de hydrogeologisch homogene zones (HHZ’s). De HHZ’s zijn zones waarbinnen een vergelijkbaar nitraattransport en -afbraak in de hier aanwezige ondiepe watervoerende lagen wordt verwacht. De keuze voor deze achtergrond is gemaakt omdat aanvoer en mogelijke kwetsbaarheid voor verontreiniging van nitraat en veterinaire antibiotica enigszins parallel lopen. Bijna overal wordt organische mest toegepast. Ze is een potentiele bron van zowel nitraat als veterinaire
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
21
medicijnen, die dan in het grondwater kunnen terechtkomen. Als we deze redenering volgen moeten we kijken of er veterinaire antibiotica versterkt in een aantal zones worden aangetroffen.
5.2.3 Voorkomen en spreiding van veterinaire antibiotica In totaal is er een screening op de aanwezigheid van 58 verschillende veterinaire antibiotica in het grondwater gebeurd. Van deze 58 onderzochte stoffen werden er 11 in eerder lage concentraties teruggevonden (zie Tabel 7 ). De maximaal vastgestelde concentratie ligt bij 0,052 µg/l en is daarmee duidelijk lager dan de eerder voor grondwater gesuggereerde toetsingswaarde voor organische verontreinigingen van 0,1 µg/l. Opvallend is ook dat de stoffen ongelijk verdeeld voorkomen. Terwijl het merendeel maar op één tlot twee locaties wordt gedetecteerd, is sulfamethazine uitzonderlijk sterk vertegenwoordigd (20 locaties 35%). Deze stof wordt dan ook in het volgende hoofdstuk apart besproken. De positieve detecties spreiden zich zowel over het bovenste filterniveau als ook over het tweede filterniveau, zodat de veterinaire antibiotica ook al in iets diepere gedeelten van de freatische watervoerende lagen voorkomen. Door de tijdelijk droogte tijdens het najaar 2018 – de monsternameperiode – konden niet overal de bovenste filters bemonsterd worden, zodat de impact op het meest ondiepe grondwater op een aantal plaatsen niet gekend is. Het is dus niet zeker of hier mogelijk (hogere) antibioticaconcentraties worden gemeten. Tabel 7: voorkomen van veterinaire antibiotica in het grondwater
Veterinair antibioticum
Aantal stalen
% stalen > AG
Max. concentratie (µg/l)
Cefapirine
57
0,001
3,51
0,00462
Dapsone Lincomycine
57
0,00025
1,75
0,00083
57
0,00025
1,75
0,00032
Oxytetracycline
57
0,0025
1,75
0,01501
Sulfadiazine
57
0,0005
1,75
0,00372
Sulfadimethoxine
57
0,00025
3,51
0,00152
Sulfadoxine
57
0,00025
3,51
0,00285
Sulfamerazine
57
0,0005
5,26
0,00136
Sulfamethazine
57
0,00025
35,09
0,051975
Sulfathiazole
57
0,001
1,75
0,00172
Tylosine A
57
0,0005
1,75
0,00103
Aantoonbaarheidsgrens (µg/l)
Het verspreidingspatroon van de veterinaire antibiotica in het grondwater is op Figuur 11 weergegeven. Op 23 van de 49 putlocaties zijn er geen veterinaire antibiotica vastgesteld (47%), terwijl dit voor de andere 26 locaties (53%) wel het geval is. Meer dan de helft toont dus positieve detecties. Voor 19 van deze 26 locaties beperkt zich de aanwezigheid tot één stof. Op 5 locaties worden er 2 stoffen gemeten, op 2 locaties 3 stoffen. De positieve detecties komen redelijk gespreid over de verschillende meetregio’s voor (zie Figuur 11), toch merken we een versterkte aanwezigheid in de Kempen (HHZ’s 40 – Complex van de Kempen en HHZ 52 – Zanden van Mol – zie ook hoofdstuk 5.2.4) en iets mindere mate ook in het westelijk gedeelte van WestVlaanderen.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
22
Veterinaire antibiotica in water
Figuur 11: Aantal detecties van veterinaire antibiotica in het ondiepe grondwater tijdens het najaar van 2018
De aanwezigheid van veterinaire antibiotica in het grondwater is dus op basis van de huidige onderzoeksresultaten, qua aantal stoffen als ook kwantiteit, eerder beperkt. Aan de andere kant zijn de veterinaire antibiotica natuurlijk ook goede indicatorstoffen, komen frequent voor en tonen daarmee de invloed van de organische meststoffen op de grondwaterkwaliteit. Er is dus wel degelijk een bronrelatie, die onder andere de aanwezigheid van hogere nitraatconcentraties in het grondwater kan verklaren.
5.2.4 Specifieke aandacht voor sulfamethazine Sulfamethazine (ook sulfadimidine genoemt) is een antibioticum dat vooral voor veterinaire toepassingen wordt gebruikt ter bestrijding van bacteriële infecties van onder andere de luchtwegen, van het maag- en darmstelsel en de urinewegen (o.a. enteritis, coccidiose …). Het toepassingsgebied van veterinaire producten met sulfamethazine strekt zich praktisch over alle diersoorten uit (bijvoorbeeld runderen, varkens, schapen, gevogelte en ook huisdieren). Deze brede inzet verklaart waarschijnlijk ook het massale voorkomen in het grondwater, afkomstig van de bemestingsactiviteiten met organische meststoffen. In totaal werd deze stof op 20 van 57 meetfilters in het grondwater gedetecteerd, weliswaar op een eerder laag concentratieniveau tussen 0,0004 en 0,052 µg/l. Hogere concentraties boven de strategische waarde voor organische verontreinigingen van 0,1 µg/l werden dus niet vastgesteld. Deze stof blijkt redelijk persistent te zijn, omdat deze zowel in het meest ondiepe grondwater (filterniveau 1) als ook in iets diepere lagen (filterniveau 2) werd gemeten. In oppervlaktewater werd deze stof maar op 10 van 79 bemonsterde locaties teruggevonden met een maximum concentratie van 0,004 µg/l.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
23
Figuur 12: Voorkomen van sulfamethazine in het ondiepe grondwater – najaar 2018
Op Figuur 12 is de spreiding van de locaties, waar sulfamethazine wordt gedetecteerd, weergegeven, rekening houdend met de verschillende concentratieniveau. Opvallend is de clustervorming van positieve detecties en ook hogere concentraties in de (Noorder-)Kempen van de provincie Antwerpen. Met betrekking tot de HHZ’s concentreren zich de vastgestelde detecties op de Zanden van Mol (HHZ 52) en het Complex van de Kempen (HHZ 40). Hierbij is niet duidelijk of er een causaal verband is met type en kwetsbaarheid van de watervoerende lagen, of dit veel eerder aan de massale aanwezigheid van veeteelt en toepassing van deze stof in de (Noorder-)Kempen te wijten is. Vermoedelijk gaat het om een combinatie van alle twee, maar hiervoor is meer onderzoek vereist.
5.3 Antibiotica-resistentie in grondwater Onderzoek naar de antibioticaresistentie gebeurde voor een selectie van 29 grondwaterstalen. Om de antibioticaresistentie te bepalen moeten bacteriën uit de grondwaterstalen geïsoleerd worden. Als indicatorbacterie werd Escherichia coli gekozen. Slechts in 6 van de 29 grondwaterstalen was E. coli aanwezig en kon worden geëxtraheerd. Op deze 6 stalen werd vervolgens een resistentiebepaling uitgevoerd voor een aantal stoffen. Voor één putfilter werd een bacteriologische resistentie vastgesteld, met name voor de 4 stoffen ampicilline, sulfamethoxazole, tetracycline en trimethoprim. Dit toont dat de impact van antibioticaresistentie op grondwater van ondergeschikt belang is en hooguit sporadisch bij ondiepe putfilters voorkomt. In diepere filters wordt ook geen aanwezigheid van milieuvreemde bacteriën als E. coli verwacht.
5.4 Conclusie veterinaire antibiotica in grondwater Van 58 onderzochte veterinaire antibiotica zijn er 11 stoffen in de meest ondiepe watervoerende lagen van Vlaanderen teruggevonden. De vastgestelde concentraties bedragen maximum 0,052 µg/l en liggen daarmee aan de lage kant. Alhoewel de aanwezigheid van kunstmatige stoffen de zuiverheid van het grondwater bedreigt en niet wenselijk is, zo is het kwaliteitsprobleem met betrekking tot de gemeten concentraties toch vrij beperkt. Bovendien bestaan er momenteel geen wettelijke normen, waarmee dit zou kunnen worden beoordeeld. \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
24
Veterinaire antibiotica in water
Aan de andere kant vormen de veterinaire antibiotica goede indicatoren voor de invloed van dierlijk mest op de grondwaterkwaliteit. Al op 53% van de onderzochte putlocaties worden veterinaire antibiotica in het grondwater gedetecteerd. Dit oriënterend onderzoek is op potentiële risicolocaties gebeurd, met name op plaatsen waar al andere indicatoren voor verontreiniging door mesttoepassing aanwezig zijn, zoals hogere nitraatconcentraties en grotere mestdruk. Verder spreidt het voorkomen van veterinaire antibiotica zich al over verschillende diepten (filterniveau 1 + 2 van de multilevel-putten) en toont daarmee dat deze stoffen vrij persistent zijn en al langer worden gebruikt (langere transport- en verwijltijden naar filterniveau 2). In een mogelijk toekomstig onderzoek zouden nog diepere filterniveaus kunnen worden bemonsterd, om te kijken of de veterinaire antibiotica al grote delen van de freatische (ondiepe) watervoerende laag hebben bereikt. Wat ook opvalt is dat het antibioticum sulfamethazine vrij dominant in het grondwater voorkomt. Deze stof ter bestrijding van bacteriële infecties van de luchtwegen en het verteringsstelsel van dieren wordt/werd blijkbaar frequent toegepast en in het grondwater van 20 van de 57 onderzochte putfilters gedetecteerd (19 van 49 putlocaties). Antibiotica resistentie van indicatorbacteriën, zoals E. coli, blijkt, op basis van de huidige onderzoeksresultaten, van ondergeschikt belang te zijn en kan hooguit sporadisch worden vastgesteld (1 op 29).
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
25
6 BESLUIT Zowel in oppervlaktewater als in grondwater worden veterinaire antibiotica vastgesteld. In oppervlaktewater werden maximaal 10 verschillende van de 58 onderzochte stoffen op 1 meetpunt aangetroffen, in grondwater maximaal 3 per meetpunt. Ook in het aantal teruggevonden stoffen en hun concentratie zien we verschillen: in grondwater werden er van de 58 onderzochte stoffen 11 teruggevonden in de meest ondiepe watervoerende lagen van Vlaanderen. De vastgestelde concentraties bedragen maximum 52 ng/l en liggen daarmee aan de lage kant. In oppervlaktewateren werden 22 verschillende antibiotica in uiteenlopende concentraties (tussen de 1 en 1000 ng/l) teruggevonden. Antibioticaresistentie van indicatorbacteriĂŤn, zoals E. coli, blijkt, op basis van de huidige onderzoeksresultaten, van ondergeschikt belang te zijn en kan hooguit sporadisch worden vastgesteld in grondwater (1 op 29). Ook in oppervlaktewater komt resistentie relatief weinig voor, al zijn er aanwijzingen dat zowel in landbouw gerelateerde meetpunten als in andere, grotere systemen multiple-resistente bacteriĂŤn voorkomen. Op basis van de vastgestelde concentratie in de bronnen bestemd voor de productie van drinkwater kunnen we besluiten dat de beperkte aanwezigheid van veterinaire antibiotica momenteel geen risico vormt voor het drinkwater geleverd in Vlaanderen.
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
26
Veterinaire antibiotica in water
7 BIJLAGE 1 Overzicht van de antibiotica die geanalyseerd kunnen worden in mest met behulp van LC-MS/MS.
Multiresidu-methode β-lactamantibiotica • • • • • • • • •
• • • • • •
amoxicilline ampicilline benzylpenicilline cloxacilline dicloxacilline nafcilline oxacilline penicilline V cefalexine cefalonium cefapirine (+metaboliet desacetylcefaprine) cefazoline cefoperazone cefquinome ceftiofur (+metaboliet desfuroylceftiofur cysteïne disulfide)
Aminoglycosiden • • • • • • • • •
apramycine dihydrostreptomycine gentamicine kanamycine neomycine paromomycine spectinomycine streptomycine tobramycine
Tetracyclines • • • •
chloortetracycline doxycycline oxytetracycline tetracycline
Macroliden • • • • • •
erythromycine gamithromycine spiramycine tilmicosine tulathromycine tylosine
Pleuromutilinen • •
tiamuline valnemuline
Quinolones • • •
cinoxacine nalidixinezuur oxolinezuur
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
Veterinaire antibiotica in water
27
Fluoroquinolonen • • • • • • • • •
ciprofloxacine danofloxacine difloxacine enoxacine enrofloxacine norfloxacine flumequine marbofloxacine sarafloxacine
Lincosamiden • •
lincomycine pirlymicine
Sulfamiden en trimethoprim • • • • • • • • • • • • •
sulfachloropyridazine sulfaclozine sulfadiazine sulfadimethoxine sulfadoxine sulfamerazine sulfamethazine sulfamethoxazole sulfamethoxypyridazine sulfapyridine sulfaquinoxaline sulfathiazole trimethoprim
Amphenicolen • • •
chloramphenicol florfenicol thiamfenicol
•
Diaminopyrimidinederivaten
•
dapsone
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
28
Veterinaire antibiotica in water
Vlaamse Milieumaatschappij Dokter De Moorstraat 24-26 9300 Aalst www.vmm.be