antibiotica(resistentie) in grondwater

Omdat antibiotica wegens hun polariteit niet goed in water oplossen en zich sterk aan de bodem binden 1), wordt verwacht dat ze weinig in grondwater zullen worden aangetroffen. Een uitzondering zijn de sulfonamiden (de zgn. sulfa’s). Door hun hoge mobiliteit is de kans groot dat zij het grondwater en oppervlaktewater bereiken 2). Sulfadimidine (ook sulfamethazine genoemd) en sulfamethoxazol werden echter in een Duits onderzoek in slechts twee van de 59 monsters in concentraties tot 160 ng/L onder landbouwgrond aangetroffen, ook bij een hoge koedichtheid 3). In een ander Duits onderzoek werden sulfamethoxazol, erythromycine-H2O en zes andere medicijnen ook in slechts drie van de 105 grondwaterputten gevonden 4). Maar in weer een ander Duits onderzoek werd sulfadimidine herhaaldelijk in grondwater tot op 140 cm diepte in concentraties tot 240 ng/L aangetroffen 5). In het diepe grondwater (10 meter onder het maaiveld) zijn in Drenthe onder bemest land, maar ook onder een natuurgebied, in vijf van de acht pijlbuizen met name sulfa’s aangetroffen. Sulfamethoxazol bereikte daar een concentratie van 2,2 ng/L 8).

Toch worden onder Duits landbouwgebied ook de slecht oplosbare (maar veel gebruikte) antibiotica chlortetracycline, oxytetracycline, tetracycline en tylosine in 80 en 120 cm diep grondwater aangetroffen, in concentraties tussen 100 en 300 ng/L 6). Omdat tetracycline zich vrijwel niet door de bodem beweegt heeft het onder landbouwgrond, waar dit middel al vier of vijf jaar niet meer werd gebruikt, vijf jaar geduurd voordat het middel het grondwater tot op 140 cm diepte bereikte 7).
 
antibioticaresistentie
In grondwater onder landbouwgrond worden naast antibiotica ook hoge concentraties antibioticaresistente E. coli bacteriën aangetroffen 9).  Dat zou kunnen wijzen op aanwezigheid van antibiotica, al kunnen antibioticaresistente bacteriën, afkomstig van met antibiotica behandeld vee, ook het grondwater bereiken 10). Uit laboratoriumtests blijkt dat antibioticaresistente bacteriën in de mest van een veeteeltbedrijf met matig tetracyclinegebruik zelf een belangrijkere bron zijn van antibioticaresistentie in de bodem, dan de antibiotica 11).  Een complicerende factor is dat antibioticaresistentie ook kan worden bevorderd door andere stoffen dan alleen antibiotica 12).


1) Thiele–Bruhn S 2003, Pharmaceutical antibiotic compounds in soils- a review, J. Plant Nutr. Soil Sci. 166, 145-167.
2) Kim S and K Carlson 2005, LC–MS2 for quantifying trace amounts of pharmaceutical compounds in soil and sediment matrices, Trends in Analytical Chemistry, 24(7)
3) Hirsch R et al 1999, Occurrence of antibiotics in the aquatic environment, The Science of the Total Environment,  225, pp. 109-118.
4) Sacher et al 2001, Pharmaceuticals in groundwaters, Chromatogr. A 938(1-2);199-210.
5) Hamscher G et al 2004 in Kümmerer K (Ed) 2004, Pharmaceuticals in the Environment: Sources, Fate, Effects and Risks, Klaus Springer, p. 142-143.
6) Hamscher G et al 2000 in Boxall et al 2004, in Kümmerer K (Ed) 2004, Pharmaceuticals in the Environment: Sources, Fate, Effects and Risks, Klaus Springer, p. 174.
7) Hamscher G et al 2005, Different behavior of tetracyclines and sulfonamides in sandy soils after repmanure. Environ Toxicol Chem 24, No. 4.
8) Schijndel J v et al 2009, Antibiotica in de bodem. Een pilotstudie, rapport PP8348, SKB.
9) Kümmerer K (Ed) 2004, Pharmaceuticals in the Environment: Sources, Fate, Effects and Risks, Klaus Springer, p. 227.
10) Sapkota AR et al 2007, Antibiotic-Resistant Enterococci and Fecal Indicators in Surface Water and Groundwater Impacted by a Concentrated Swine Feeding Operation, Environ Health Perspect. 115(7): 1040-1045.
11) Schmitt H 2005, The effects of veterinary antibiotics on soil microbial communities, PhD thesis University of Utrecht.
12) Mensink, BJWG en MHMM Montforts, 2007, The ecological risks of antibiotic resistance in  aquatic environments: a literature review  RIVM-rapportnr 601500005/2007

Foto: stg. Huize Aarde