مرجع تخصصی آب و فاضلاب

۱. نکات و خطرات NSAIDها (ضدالتهاب‌های غیراستروئیدی) در آب آشامیدنی

• گونه‌های معمول: ایبوپروفن، ناپروکسن، دیکلوفناک، آسپیرین (اسید سالیسیلیک)، کتوپروفن

• منابع ورود:

  • دفع مقادیر فعال دارو از ادرار و مدفوع انسان/دام

  • عبور ناکامل از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری (حدود 30–90 ٪ عبور)

• اثرات زیست‌پزشکی:

  • اختلال اکوسیستم میکروبی: NSAIDها مهارکننده سیکلواکسیژناز باکتری‌ها هستند و می‌توانند فلور نرمال را تغییر دهند.

  • سمیت حاد–مزمن: در غلظت‌های µg/L–mg/L ممکن است اختلال کلیوی–کبدی در آبزیان ایجاد کند؛ مطالعات حیوانی افزایش آسیب همودینامیک کلیه و التهابات ریوی را نشان داده‌اند.

  • مقاومت دارویی محیطی: اثرات فشار انتخابی بر ژن‌های متابولیسم دارو (CYP450) و آنزیم‌های پلّازمینی در میکروارگانیسم‌ها

۲. شیوه‌های تصفیه و حذف NSAIDها

1. اکسیداسیون پیشرفته (AOPs)

   • UV/H₂O₂ یا O₃/H₂O₂: تخریب اسکلت آروماتیک و کاهش غلظت تا > 90 ٪

   • فنتون (Fe²⁺/H₂O₂): راندمان تخریب 70–85 ٪ در pH اسیدی

2. جذب سطحی (Adsorption)

   • کربن فعال گرانول (GAC): حذف 60–90 ٪ بسته به نوع NSAID و زمان تماس

   • بیوچار اصلاح‌شده: گروه‌های عاملی اکسیژنی جذب آروماتیک را افزایش می‌دهند

3. فرآیند بیورمدیشن

   • راکتورهای بیوفیلتر یا MBR با میکروارگانیسم‌های تخریب‌کننده (Pseudomonas, Bacillus)

   • افزودن co‑substrate (مثل گلوکز) برای افزایش سرعت تجزیه

4. غشاها (Membrane Processes)

   • اسمز معکوس (RO): حذف > 95 ٪

   • نانوفیلتراسیون (NF): حذف 70–85 ٪ بسته به وزن مولکولی

5. تبادل یونی

   • رزین‌های آنیونی برای حذف اسید سالیسیلیک و دیکلوفناک

۳. روش‌های اندازه‌گیری آزمایشگاهی

1. LC–MS/MS

   • استاندارد طلایی برای تفکیک همزمان ایبوپروفن، دیکلوفناک، ناپروکسن و متابولیت‌ها؛ حد تشخیص ~ ng/L

2. HPLC–UV/FLD

   • تشخیص تک‌موردی با موج طولانی λ≈220–280 nm؛ مشتق‌سازی فلورسانت برای حساسیت بیشتر

3. GC–MS پس از مشتق‌سازی

   • برای ترکیبات فرارتر یا مشتق‌های TMS

4. ELISA Kits

   • کیت‌های نیمه‌کمی برای ایبوپروفن و آسپرین؛ حد تشخیص ~ 0.1–1 µg/L

5. Bioassays

   • تست‌های التهاب‌سنج سلولی (COX‑1/2 inhibition assays) برای سنجش فعالیت زیستی باقیمانده

۴. روش‌های سنتی حسی و چشمی

• بو و طعم:

  • NSAIDها در غلظت‌های µg/L بی‌بو و بی‌طعم‌اند؛ در ppm بالا ممکن است طعم تلخ یا شیمیایی خفیف حس شود، ولی غیرقابل‌اتکا.

• رنگ و کدورت:

  • آب آلوده به داروها شفاف و بی‌رنگ باقی می‌ماند؛ بدون تغییر ظاهری.

• آزمون رسوب‌دهی ساده

  • افزودن NaOH به نمونه‌ی حاوی آسپرین: رسوب اسید سالیسیلیک سفید (نیمه‌کمی)

۵. سایر روش‌های ساده و پیشرفته

1. نوارهای تست میدانی (Test Strips)

   • مبتنی بر آنتی‌بادی یا MIP برای ایبوپروفن و دیکلوفناک؛ تغییر رنگ نیمه‌کمی (محدوده µg/L)

2. µPADs (Microfluidic Paper‑Based Devices)

   • مناطق واکنش رنگ‌سنجی بر پایه HPLC ساده‌شده یا تست COX inhibition

3. Passive Samplers (POCIS)

   • جذب طولانی‌مدت NSAIDها روی رزین HLB در دوره ۷–۱۴ روز → آنالیز LC–MS/MS

4. سنسورهای الکتروشیمیایی

   • الکترودهای پوشش‌دار با آنزیم COX‑2 یا Aptamer: پاسخ جریان یا پتانسیل

۶. علائم و نشانه‌های محیطی وجود NSAIDها

• اثر بر آبزیان

  • کاهش بقای Daphnia magna و اختلال تولیدمثل ماهیان در غلظت‌های چند µg/L

  • تغییر در رفتار شنا و تغذیه ماهیان (COX-mediated inflammation)

• شاخص‌های بیوشیمیایی

  • افزایش نشانگرهای التهابی (PGE₂) و آنزیم‌های COX در بافت ماهی‌ها

• نمایه‌های شیمیایی

  • همبستگی مثبت بین TOC و بار NSAID در پساب کشاورزی و شهری

  • نسبت ایبوپروفن/ناپروکسن بالا بیانگر مصرف انسانی خانه‌ها و بیمارستان‌ها

جمع‌بندی مهندسی:
NSAIDها به‌دلیل حضور گسترده و اثرات زیستی، نیازمند پایش دوره‌ای با LC–MS/MS و Bioassay و حذف با سامانه‌های ترکیبی «AOP + Adsorption (GAC/Biochar) + Bioremediation + RO/NF + IEX» هستند. در میدانی می‌توان از ELISA kits، test strips و POCIS برای غربالگری اولیه بهره برد و نمونه‌های مشکوک را برای تأیید دقیق به آزمایشگاه ارسال نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب