Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Uit rioolwatermetingen van het RIVM blijkt dat het aantal besmette Nederlanders met het coronavirus de afgelopen weken flink is toegenomen. Verborgen in het riool zweeft er namelijk van alles in het water: medicijnen, drugs en ziekteverwekkers. Onderzoekers speuren in watermonsters om al die interessante stoffen en deeltjes in kaart te brengen.
In Nederland zijn er ruim driehonderd rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI’s). Het RIVM ontvangt meerdere keren per week van alle zuiveringen monsters van het vuile rioolwater en laat deze vervolgens in het laboratorium van de Nationale Rioolwatersurveillance (NRS) onderzoeken op coronavirusdeeltjes. Dat gebeurt door naar genen te zoeken die specifiek zijn voor een bepaald virus. Bij SARS-CoV-2 zijn dat er drie. En nu er niet meer grootschalig wordt getest op het virus is het rioolwater de beste indicator voor de besmettingsgraad. Uit de monsters bleek dat het aantal coronavirusdeeltjes in het rioolwater sinds oktober flink is gestegen.
Wetenschappers weten dankzij stoffen die in het riool zitten op welke plekken virusinfecties toenemen. Daarnaast kunnen ze ook precies achterhalen welke medicijnen en drugs Nederlanders gebruiken. De duizenden stofjes die met chemisch en biologisch onderzoek in het riool zijn op te sporen, vormen dus een soort vingerafdruk van de gebruikers. En niet alleen wetenschappers maken daar handig gebruik van, ook de politie, de zorg en zelfs natuurbeschermers kijken steeds vaker naar de uitkomsten van onderzoek naar het riool. Is het riool de ultieme verklikker?
Lees ook:
Vissen vol hormonen
Rioolwater verraadt om te beginnen welke medicijnen mensen gebruiken. Ongemerkt verdwijnt met urine en ontlasting namelijk van elk pilletje dat we slikken een deel in het toilet. Ons rioolwater zit dus vol met kleine beetjes antibiotica, pijnstillers, antidepressiva en bloeddrukverlagers. Maar ook hormonen uit de anticonceptiepil belanden in het riool.
In totaal zijn er in Nederlands afvalwater al tweeduizend verschillende stoffen aangetroffen. Het is lastig om al deze stoffen in een RWZI volledig te verwijderen, en zo komen medicijnresten in het oppervlaktewater terecht. Van de 3500 ton medicijnen die Nederlanders per jaar gebruiken, belandt minimaal 140 ton in het milieu, oftewel 4 procent. Die stoffen kunnen schade toebrengen aan planten en dieren die in het water leven.
“Medicijnresten breken langzaam af in het oppervlaktewater en verspreiden zich stroomafwaarts. Ondertussen gaan ze ook allerlei interacties met elkaar aan”, zei Ellen van Donk, hoogleraar aquatische ecologie aan het Nederlands Instituut voor Ecologie, eerder tegen KIJK. Daardoor kunnen sommige stoffen samen meer schade aanrichten dan alleen. Patiënten mogen immers ook bepaalde medicijnen niet tegelijk gebruiken vanwege schadelijke bijwerkingen. “Als dieren medicijnen binnenkrijgen, kunnen die zich bovendien in hun lichaam ophopen. Die beesten worden weer opgegeten en zo neemt de hoeveelheid medicijnresten in de voedselketen toe.”
Dat heeft allerlei effecten op het waterleven. Vissen lopen bijvoorbeeld weefselschade op door pijnstillers en bloeddrukverlagers. Antidepressiva hopen zich op in vissenhersenen en hormonen uit de pil geven mannetjesvissen en -slakken een vrouwelijker lichaam.
Al die medicijnresten zijn prima uit het water te verwijderen met actieve koolfilters, en ook door middel van ozon en uv-straling met toevoeging van waterstofperoxide. Deze methodes zijn heel gewoon voor het zuiveren van drinkwater, maar niet voor het zuiveren van rioolwater. Dat is simpelweg te duur. We kunnen dus beter voorkomen dat medicijnresten in ons afvalwater belanden.
Drugs op het spoor
Als medicijnen al overal te vinden zijn in afvalwater, wat vertelt het riool dan over drugs? Dat dachten onderzoekers van het KWR Water Research Institute in Nieuwegein (Utrecht) een jaar of tien geleden al. Daarom verzamelen RWZI’s in Amsterdam, de stad Utrecht en de regio Eindhoven elk jaar een week lang een deel van het rioolwater.
Bij het KWR onderzoeken ze dat water met een chromatograaf, een apparaat dat verschillende moleculen van elkaar scheidt, en een massaspectrometer die op basis van hun massa laat zien welke moleculen dat zijn. Vervolgens berekenen de onderzoekers hoeveel er van elke drug is gebruikt door de inwoners van het gebied.
Het KWR weet direct of drugs wel of niet zijn geconsumeerd, en zelfs of er sprake is van een drugslozing. Als er van een drug ook een variant wordt gevonden, betekent dat dat die drug geconsumeerd is. De werkzame stof verandert namelijk in het menselijk lichaam. Die veranderde variant heet een metaboliet. Maar ook de stof zelf, de moederstof, wordt nog door het lichaam uitgescheiden. Je ziet in urine en dus ook in rioolwater altijd een vaste verhouding tussen een moederstof en een metaboliet. Wijkt die verhouding af, dan is de drug niet volledig geconsumeerd. Een extreem hoge piek van een moederstof wordt veroorzaakt doordat er ergens afval van een drugslab in het riool is geloosd.
Dergelijke lozingen kan de politie helpen drugslabs op te rollen. In een grote regio is het lastiger te achterhalen waar zo’n productielocatie precies is: de politie kan dan niet direct actie ondernemen, maar weet wel meer over de omvang van de productie. In een kleiner gebied kan vaak wel de locatie worden achterhaald. Zo viel de politie begin 2017 een groot drugslab in Baarle-Nassau binnen, nadat het KWR hoge concentraties amfetamine in het rioolwater had gemeten. Naar schatting was er in het lab 4000 kilo amfetamine geproduceerd met een straatwaarde van zo’n 20 miljoen euro.
Epidemie-alarm
Terug naar het coronavirus. Het KWR en het RIVM begonnen in februari 2020 – voordat de eerste besmettingen in Nederland bekend waren – al met meten. In de maanden die volgden bleek de hoeveelheid virusdeeltjes in rioolwater dezelfde trend te volgen als het aantal ziekenhuisopnames.
Het opvallende is dat de virusdeeltjes in het riool er eerder waren dan meldingen van patiënten. Die deeltjes waren dus niet alleen afkomstig van zieke mensen, maar ook van mensen die het virus nog zonder klachten bij zich droegen. Breekt het virus opnieuw ergens uit, dan zie je dat dus al vroeg terug in het riool.
Sterker nog: in Italië bleek het virus achteraf al op 18 december 2019 aanwezig te zijn in het afvalwater, toen iedereen nog wekenlang zou denken dat het virus alleen in China voorkwam. De eerste besmetting in Italië werd pas op 6 februari 2020 vastgesteld.
Geen geheimen meer?
We weten de laatste jaren dus steeds beter wat het riool behalve uitwerpselen nog meer bevat. Dat is natuurlijk handig, zoals bij virussen, maar liggen nu ook al onze slechte gewoontes op straat? Daar lijkt het in sommige studies wel op. Australische onderzoekers keken in het riool niet alleen naar drugs en medicijnen, maar zelfs naar wat mensen aten en hoeveel ze rookten. Waar veel laagopgeleiden woonden, aten mensen bijvoorbeeld minder citrusvruchten, vitamine B en vezels.
Misschien is deze informatie nuttig om de volksgezondheid te verbeteren, maar het roept ook vragen op. Hoever gaat straks het speuren in rioolwater? Erg bang hoeven we er nog niet voor te zijn, want het gaat altijd over grote groepen mensen of over criminele activiteiten. Wie dus een drugslab in zijn schuur begint, kan rekenen op een poosje brommen in de gevangenis, maar de liefhebber van hamburgers met friet gaat gelukkig nog vrijuit.
Bronnen: RIVM, de Volkskrant, KIJK 3/2021
Beeld: iStock/Getty Images