Steeds vaker wordt afvalwater gebruikt om gewassen mee te irrigeren. Maar wat betekent dat voor de veiligheid van de gewassen? 

Zo’n zeventig procent van het wereldwijde zoetwatergebruik wordt in één sector gebruikt: de landbouw. Om duurzamer met het water om te gaan, wordt in Europa zo’n miljard kubieke meter behandeld afvalwater gebruikt voor de irrigatie van gewassen. Dat gebeurt bijvoorbeeld op plekken in Spanje, Italië en België. Wereldwijd wordt zo’n elf procent van het afvalwater hergebruikt, blijkt uit een rapport van de VN.

De vraag is wel: hoe veilig is afvalwatergebruik in de landbouw? Hoe groot is de kans dat er microverontreinigingen, zoals medicijnresten, in de gewassen terechtkomen? Nieuw onderzoek van Johns Hopkins University (VS) geeft hier meer inzicht in.

Lees ook:

• Tomaten kruisten zich 9 miljoen jaar geleden met een andere plant. Het resultaat? Aardappels
• Dit tomatenvirus is een meester in manipulatie

Gebruik van afvalwater in landbouw 

Er is een grote kans dat we in de toekomst niet om het gebruik van afvalwater in de landbouw heen kunnen. Uit een VN-rapport van begin dit jaar blijkt dat we ons wereldwijd in een waterfaillissement bevinden: veel waterreserves zijn niet meer te redden. Hergebruik van water is dus pure noodzaak. 

Uit een artikel van het Joint Research Center van de Europese Unie blijkt dat we hier in Europa nog grote stappen in kunnen zetten. Die miljard kubieke meter waar we het eerder over hadden, kan volgens de onderzoekers verzesvoudigd worden. Dan moet dit afvalwater natuurlijk wel worden ontdaan van vervuilende stofjes, zoals medicijnresten en microplastics. 

Dat brengt ons op het nieuwe onderzoek van John Hopkins University. De onderzoekers wilden weten waar en hoe medicijnresten worden opgeslagen in de gewassen die wij eten. “Als we afvalwater veilig willen gebruiken, dan moeten we dit mechanisme beter begrijpen”, vertelt hoofdauteur Daniella Sanchez.

Medicijnen in planten

Sanchez en haar collega’s keken specifiek naar vier psychoactieve geneesmiddelen die vaak in afvalwater voorkomen: carbamazepine, lamotrigine, amitriptyline en fluoxetine. Deze stoffen worden gebruikt in de behandeling van depressies, bipolaire stoornissen en epilepsie. 

Voor hun onderzoek lieten Sanchez en haar collega’s tomaten, wortels en sla tot 45 dagen groeien in een gecontroleerde omgeving. Ze gaven de gewassen een oplossing van ultrapuur water, zouten, voedingsstoffen en een van de vier medicijnen. 

Daarna namen ze monsters van verschillende weefsels van iedere plant en lieten ze er een chemische analyse op los. Hierdoor konden ze zien hoe de geneesmiddelen werden opgenomen door de plant, en waar de werkzame stoffen uiteindelijk terechtkwamen. 

Tomaten en wortels 

Resultaat? De hoogste concentraties werden aangetroffen in de bladeren. Voor tomaten gold dat de concentratie stofjes tweehonderd keer hoger lag in het blad dan in de vrucht. Wortelbladeren waren zeven keer meer vervuild dan de eetbare wortel. 

Met andere woorden: de bulk van de geneesmiddelen in wortels en tomaten, belandt dus niet in het eetbare deel. Voor sla gelden andere regels, want dat gewas bestaat volledig uit bladeren. De onderzoekers wijzen erop dat die hoge concentraties geen reden zijn tot paniek: ze zijn puur bedoeld om een kaart te creëren van hoe de chemische stoffen zich verspreiden. 

Bladeren slaan stofjes op

Dat de stofjes zich verzamelen in de bladeren, komt waarschijnlijk omdat water als een soort supersnelweg fungeert, zeggen de onderzoekers. Het meeste water reist via de wortels door het lichaam van de plant en komt uiteindelijk in het blad terecht. De geneesmiddelen en hun bijproducten liften mee op dat water. Eenmaal aangekomen in het blad, verdampt het water en blijft het medicijn achter. 

“Planten hebben geen goed ontwikkeld mechanisme om deze geneesmiddelen uit te scheiden”, vertelt Sanchez. “Ze kunnen ze niet kwijtraken door te plassen, zoals mensen dat doen.” In plaats daarvan slaan ze de stofjes op in de celwanden van hun bladeren of in zogeheten vacuoles (vochtblaasjes in een cel), die dienen als een soort afvalzakken. 

Niet ieder medicijn werd overigens even goed opgenomen door de planten. Het epilepsiemedicijn lamotrigine werd in lage concentraties aangetroffen, terwijl carbamazepine juist in hogere concentraties voorkwam. Niet alleen in de bladeren, maar ook in de eetbare wortels en vruchten van de tomaat. 

Niet ieder medicijn wordt goed opgenomen

Bij het inschatten van de risico’s van afvalwatergebruik, moeten beleidsmakers dus ook kijken naar welke medicijnen voornamelijk worden opgeslagen in de planten die mensen eten, raden de onderzoekers aan. 

“Het gegeven dat deze medicijnen vaak worden gevonden in afvalwater, wil niet zeggen dat ze ook een groot effect hebben op de plant of de eter van de plant”, zegt co-auteur Carsten Prasse. “Hopelijk helpt dit onderzoek bij het vaststellen van welke stoffen nader onderzocht moeten worden om toekomstige regelgeving te ondersteunen”, aldus Prasse. 

Bronnen: Environmental Science and Technology, EurekAlert!

Openingsbeeld: Markus Spiske/Unsplash