Abwasseranalyse und Drogen – eine europäische städteübergreifende Studie

 

 

Abwasseranalyse und Drogen – eine europäische städteübergreifende Studie

Einführung

Zuletzt aktualisiert: 31.05.2016

Die Ergebnisse des bislang größten europäischen Projekts in der neu entstehenden Wissenschaft der Abwasseranalyse werden in dieser „Drogenperspektive“ berücksichtigt. Im Rahmen dieses Projekts wurden in über 60 europäischen Städten (nachfolgend „Städte“) Abwasseranalysen durchgeführt, um die Drogenkonsumgewohnheiten ihrer Bewohner zu erforschen. Die Ergebnisse stellen eine wertvolle Momentaufnahme des Drogenflusses durch die beteiligten Städte dar und offenbaren dabei deutliche geografische Unterschiede*.

Diese für das Internet konzipierten, interaktiven Analysen sind Teil der Reihe Drogenperspektiven (Perspectives on Drugs, POS), die im Rahmen des Informationspakets „Europäischer Drogenbericht“ veröffentlicht werden, und bieten tiefere Einblicke in eine Reihe wichtiger Themen.

*Insgesamt 67 Städte in 27 Ländern weltweit nahmen an der Kampagne zur Abwasserüberwachung SCORE 2015 teil. Zum Zweck dieser Analyse wurden Daten aus 44 Städten in 18 Ländern (EU und Norwegen) analysiert. Zusätzliche Daten aus anderen Ländern und Städten sind dem interaktiven Element zu den Drogenperspektiven zu entnehmen.

1. Analyse: Ergebnisse einer europäischen städteübergreifenden Studie

Die Abwasseranalyse ist ein sich rasch entwickelndes wissenschaftliches Fachgebiet, das die Überwachung von Echtzeit-Trends auf geografischer und zeitlicher Ebene im Bereich des illegalen Drogenkonsums ermöglicht. Die ursprünglich in den 1990er Jahren zur Überwachung der Umweltauswirkungen von häuslichem Abwasser genutzte Methode wird inzwischen zur Schätzung des illegalen Drogenkonsums in verschiedenen Städten eingesetzt (Daughton, 2001; Zuccato et al., 2008; van Nuijs et al., 2011). Sie beinhaltet die Entnahme einer Abwasserprobe, wie z. B. die Probenahme am Zulauf einer Kläranlage. Dies ermöglicht es Wissenschaftlern, die Menge der in einer Gemeinschaft konsumierten Drogen durch die Messung der Konzentrationen an illegalen Drogen und ihrer Metaboliten im ausgeschiedenen Urin zu schätzen (Zuccato et al., 2008).

Abwasseruntersuchungen in europäischen Städten

Im Jahr 2010 wurde ein europaweites Netzwerk (Sewage analysis CORe group — Europe (SCORE)) gegründet, um die zur Abwasseranalyse verwendeten Ansätze zu standardisieren und internationale Studien durch die Einrichtung eines gemeinsamen Aktionsplans zu koordinieren. Die erste Maßnahme der SCORE-Gruppe war eine europaweite Untersuchung, die im Jahr 2011 in 19 europäischen Städten durchgeführt wurde und die erste Abwasserstudie der regionalen Unterschiede im Konsum illegaler Drogen in Europa ermöglichte (Thomas et al., 2012). Diese Studie beinhaltete auch die erste Interkalibrierung zur Bewertung der Qualität der analytischen Daten und ließ eine umfassende Charakterisierung der wichtigsten Unsicherheiten des Ansatzes zu (Castiglioni et al., 2014). Infolge des Erfolgs dieser ersten Studie wurden in den darauffolgenden vier Jahren vergleichbare Studien durchgeführt, die 2015 bis zu 21 europäische Länder abdeckten. Ein Standardprotokoll und eine gemeinsame Qualitätskontrollprüfung wurden an allen Standorten genutzt, was einen direkten Vergleich der Belastung durch illegale Drogen in Europa in einem Zeitraum von einer Woche während fünf aufeinander folgender Jahre ermöglichte (1). Für die Kampagne zur Abwasserüberwachung 2015 wurden innerhalb einer einzigen Woche im März rohe 24-Stunden-Sammelproben entnommen. Diese Proben wurden auf die Urin-Biomarker (d. h. messbare Eigenschaften) der Muttersubstanz (d. h. die Primärsubstanz) für Amphetamin, Metamphetamin und MDMA untersucht. Außerdem wurden die Proben auf die mit dem Urin ausgeschiedenen Hauptmetaboliten (d. h. die Stoffe, die produziert werden, wenn der Körper Drogen abbaut) von Kokain und Cannabis untersucht, nämlich Benzoylecgonin (BE) und THC-COOH (11-Nor-9-carboxy-delta9-Tetrahydrocannabinol).

Muster des illegalen Drogenkonsums: geografische und zeitliche Unterschiede

Die wichtigsten Erkenntnisse 2015

Das Projekt ergab ein Bild von unterschiedlichen geografischen und zeitlichen Mustern des Drogenkonsums in den europäischen Städten (siehe Interaktiv: Erforschen Sie die Daten der Studie).

Die beobachteten BE-Belastungen im Abwasser deuten darauf hin, dass der Kokain-Konsum am höchsten in westeuropäischen Städten ist, insbesondere in Städten in Belgien, den Niederlanden und dem Vereinigten Königreich, sowie in einigen süd- und nordeuropäischen Städten. Die Abwasseranalyse gibt Hinweise darauf, dass der Kokain-Konsum in den meisten osteuropäischen Ländern sehr niedrig bis unwesentlich ist.

Die im Abwasser festgestellten Amphetamin-Belastungen variierten an den verschiedenen Orten der Studie deutlich, wobei die höchsten Konzentrationen in nordeuropäischen Städten beobachtet wurden. In südeuropäischen Städten wurden deutlich niedrigere Amphetamin-Werte gemessen. Im Gegensatz dazu konzentrierte sich der Metamphetamin-Konsum in Städten in Norwegen, der Tschechischen Republik und der Slowakei. Hohe Belastungen wurden auch in Dresden festgestellt, einer deutschen Stadt nahe der Grenze zur Tschechischen Republik. Die an den anderen Orten beobachteten Metamphetamin-Belastungen waren sehr niedrig bis vernachlässigbar. In den meisten europäischen Städten wurden relativ niedrige Konzentrationen der Urin-Biomarker-Belastungen bezüglich MDMA festgestellt. Ausnahmen mit hohen Belastungen im Abwasser bildeten Städte in Belgien und den Niederlanden.

Im Hinblick auf Cannabis stellte die Ermittlung der THC-COOH-Belastung im Abwasser eine Herausforderung in Bezug auf die Probennahme und die Analyse dar, weshalb zum Zeitpunkt der Veröffentlichung keine Ergebnisse aus der Kampagne zur Abwasserüberwachung 2015 vorlagen.

Zehn Länder, die einen oder mehrere Orte untersuchten, nahmen an der Kampagne zur Abwasserüberwachung 2015 teil. Im Rahmen der Studie wurden Unterschiede zwischen Städten desselben Landes ermittelt, was womöglich teilweise auf die unterschiedlichen sozialen und demografischen Merkmale der Städte (Hochschulen, Vorhandensein von Ausgehvierteln und Altersstruktur der Bevölkerung) zurückzuführen ist. In den meisten Ländern mit mehreren Studienstandorten war die Kokain- und MDMA-Belastung in Großstädten grundsätzlich höher als in kleineren Städten. Im Hinblick auf die Belastung mit Amphetamin und Metamphetamin konnten keine derartigen Unterschiede nachgewiesen werden.

Neben geografischen Mustern kann die Abwasseranalyse Schwankungen in den wöchentlichen Mustern des illegalen Drogenkonsums ermitteln. Mehr als drei Viertel der Städte wiesen am Wochenende (Freitag bis Montag) höhere BE- und MDMA-Konzentrationen als an Wochentagen auf. Im Gegensatz dazu wurde im Hinblick auf Amphetamin und Metamphetamin eine gleichmäßigere Verteilung über die gesamte Woche festgestellt.

Fünf-Jahres-Trenddaten

Sechzehn Städte haben seit 2011 an vier von fünf jährlichen Kampagnen zur Abwasserüberwachung teilgenommen, was eine Fünf-Jahres-Trendanalyse des Drogenkonsums auf Grundlage der Abwasseruntersuchungen zulässt.

Über den Zeitraum von fünf Jahren kann ein stabiles Bild des Kokain-Konsums beobachtet werden. Die ermittelten allgemeinen Muster ähnelten sich in allen fünf aufeinander folgenden Jahren, wobei die höchste und die niedrigste BE-Belastung in denselben Städten und Regionen gemessen wurden. Die meisten Städte zeigen entweder einen abnehmenden oder einen stabilen Trend zwischen 2011 und 2015. In einigen wenigen Fällen, insbesondere Brüssel und London, wurde in diesem Zeitraum jedoch ein Anstieg der BE-Belastung verzeichnet.

Über den Überwachungszeitraum von fünf Jahren hinweg wurden die höchsten MDMA-Belastungen durchgehend im Abwasser belgischer und niederländischer Städte festgestellt. In den meisten Städten waren die MDMA-Belastungen im Abwasser 2015 höher als 2011, wobei in einigen Städten ein drastischer Anstieg zu verzeichnen war. Dieser könnte auf den erhöhten Reinheitsgrad des angebotenen MDMA oder eine zunehmende Verfügbarkeit dieser Droge zurückzuführen sein.

Insgesamt zeigen die Daten aus den fünf Überwachungskampagnen in Bezug auf Amphetamin und Metamphetamin keine wesentlichen Veränderungen in den allgemeinen Konsummustern.

Vergleich mit Ergebnissen anderer Überwachungsinstrumente 

Da die Abwasseranalyse (kollektiver Konsum der Reinsubstanzen innerhalb einer Gemeinschaft) und bewährte Überwachungsinstrumente, wie etwa Erhebungen in der Bevölkerung (Prävalenz im letzten Monat oder Jahr) verschiedene Arten von Informationen liefern, ist ein direkter Vergleich der Daten schwierig. Jedoch stimmen die Muster und Trends, die durch die Abwasseranalyse festgestellt wurden, weitgehend, aber nicht vollständig mit den Analysen anhand anderer Überwachungsinstrumente überein.

So zeigen Prävalenzdaten aus Erhebungen und aus der Abwasseranalyse beide das Bild eines geografisch divergenten Marktes für Stimulanzien in Europa, wobei Kokain im Süden und Westen eine höhere Prävalenz aufweist, während Amphetamine häufiger in mittel- und nordeuropäischen Ländern vorkommen (EMCDDA, 2016a). Während das im Abwasser festgestellte Muster im Allgemeinen mit bewährten Überwachungsinstrumenten übereinstimmt, waren die Amphetamin-Belastungen im Abwasser in Paris und London unterhalb der Nachweisgrenze, was den Befunden anderer Überwachungsinstrumente jedoch widerspricht.

Daten bewährter Indikatoren zeigen, dass der Metamphetamin-Konsum in der Vergangenheit auf die Tschechische Republik und zuletzt auch auf die Slowakei begrenzt war, obwohl in den letzten Jahren ein zunehmender Konsum in anderen Ländern beobachtet wurde (EMCDDA, 2016a). Diese Befunde wurden durch eine aktuelle, auf dem Abwasser beruhenden Epidemiologie bestätigt, in der die höchsten Metamphetamin-Belastungen in tschechischen, slowakischen, norwegischen und deutschen Städten festgestellt wurden.

Bewährte Indikatoren zeigen, dass die MDMA-Prävalenz bis vor Kurzem in vielen Ländern abnahm, wobei die Spitzenwerte Anfang und Mitte der 2000er Jahre gemessen wurden. Daten vom Abwasser und von bewährten Indikatoren zeigen, dass sich dies zu ändern scheint. Die meisten Städte berichten über höhere MDMA-Belastungen im Abwasser im Jahr 2015 als 2011.

Ebenso deuten Studien, die sich jeweils auf den selbstberichteten Drogenkonsum und auf Abwasserdaten stützen, auf dieselben wöchentlichen Unterschiede im Konsum hin, wobei Stimulanzien wie Amphetamin und Kokain in erster Linie auf am Wochenende stattfindenden Musikveranstaltungen und im Zusammenhang mit der Feierkultur konsumiert werden (Tossmann et al., 2001).

Bisher wurden wenige Fallstudien zum Vergleich der Schätzungen des Drogenkonsums anhand von Abwasseranalysen und epidemiologischen Erhebungen durchgeführt (EMCDDA, 2016b; van Wel et al., 2016). Eine Studie, die in Oslo, Norwegen, durchgeführt wurde, verglich die Ergebnisse von drei verschiedenen Datensätzen (eine Erhebung in der Allgemeinbevölkerung, eine Umfrage auf der Straße und eine Abwasseranalyse) (Reid et al., 2012). Eine zweite Studie analysierte die zeitlichen und räumlichen Trends des Kokain-Konsums in Italien anhand einer auf dem Abwasser beruhenden Epidemiologie und verglich diese mit den Ergebnissen epidemiologischer Erhebungen während des gleichen Zeitraums (Zuccato et al., 2016). Eine dritte Studie verglich die epidemiologischen, Straftaten- und Abwasser-Daten aus 19 Städten in Deutschland und der Schweiz (Been et al., 2016). Diese Fallstudien bestätigen, dass Abwasseranalysen die Ergebnisse von Erhebungen in der Bevölkerung vorhersagen können, und weisen darauf hin, dass eine auf Abwasser beruhende Epidemiologie bei der Feststellung neuer Trends des Drogenkonsums als Instrument für eine „erste Warnung“ verwendet werden kann.

Grenzen dieser Methode

Die Abwasseranalyse bietet eine interessante ergänzende Datenquelle für die Überwachung der Mengen an auf Bevölkerungsebene konsumierten illegalen Drogen, doch liefert sie keine Informationen zur Prävalenz und zur Häufigkeit des Konsums, zu den Hauptkonsumentengruppen und zum Reinheitsgrad der Drogen. Zusätzliche Herausforderungen ergeben sich durch Unsicherheiten im Zusammenhang mit der Entnahme von Abwasserproben, dem Verhalten der ausgewählten Biomarker in der Abwasserleitung, der Zuverlässigkeit laborübergreifender analytischer Messungen, verschiedenen Rückrechnungsmethoden und verschiedenen Ansätzen zur Schätzung der Größe der untersuchten Bevölkerungsgruppe (Castiglioni et al., 2013, 2016; Lai et al., 2014; EMCDDA, 2016b). Die Schwierigkeiten bei der Auswahl der Analyseziele für Heroin beispielsweise machen die Überwachung dieser Droge im Abwasser im Vergleich zu anderen Substanzen komplizierter. Außerdem schwankt der Reinheitsgrad von Produkten im Straßenhandel auf unvorhersehbare Weise im Zeitverlauf und an verschiedenen Standorten. Ferner ist die Umrechnung der konsumierten Gesamtmenge in die entsprechende Anzahl an durchschnittlichen Einzeldosen kompliziert, da Drogen auf unterschiedlichen Wegen und in sehr unterschiedlichen Mengen eingenommen werden können und sie sehr unterschiedliche Reinheitsgrade aufweisen (Zuccato et al., 2008).

Neue Entwicklungen und die Zukunft 

Die abwasserbasierte Epidemiologie hat sich zu einem wichtigen Instrument zur Überwachung des Konsums illegaler Drogen entwickelt. Jetzt ist es an der Zeit, künftige Richtungen der Abwasserforschung zu erkunden (EMCDDA, 2016b).

Erstens, die Abwasseranalyse wurde als Instrument vorgeschlagen, um einige der Herausforderungen im Zusammenhang mit dem dynamischen Markt der neuen psychoaktiven Substanzen (NPS) zu bewältigen. Dies beinhaltet die große Anzahl an einzelnen NPS, die relativ niedrige Prävalenz des Konsums und die Tatsache, dass viele Konsumenten nicht genau wissen, welche Substanzen sie konsumieren. Es wurde ein neues Verfahren zur Identifikation von NPS entwickelt, welches die Entnahme und Analyse von Mischurin aus alleinstehenden, tragbaren Urinalen in Nachtlokalen, Stadtzentren und auf Musikfestivals beinhaltet. Dadurch werden zeitnahe Daten zu exakt jenen NPS geliefert, die an einem bestimmten Ort zu dem Zeitpunkt konsumiert werden (Archer et al., 2013a, 2013b; Reid et al., 2014).

Zweitens, eine abwasserbasierte Epidemiologie kann potenziell Informationen nicht nur zu illegalen Drogen, Alkohol, Tabak und Arzneimittelmissbrauch (Boogaerts et al., 2016; Rodríguez-Álvarez et al., 2015; Senta et al., 2015), sondern auch Gesundheits- und Krankheitsindikatoren innerhalb der Gemeinschaft liefern (Yang et al., 2015).

Drittens, das Potenzial zur Nutzung von abwasserbasierter Epidemiologie als Instrument zur Ergebnismessung, insbesondere bei der Bewertung der Wirksamkeit von Interventionen, die auf das Angebot (z. B. Strafverfolgung) oder die Nachfrage von Drogen (z. B. Kampagnen im Sinne der öffentlichen Gesundheit) abzielen, ist noch nicht vollständig erforscht. Eine enge Zusammenarbeit der verschiedenen beteiligten Interessengruppen, einschließlich Epidemiologen, Abwasserexperten und Justizbehörden, wird nachdrücklich empfohlen, um die Untersuchung dieser potenziellen Anwendungen von abwasserbasierter Epidemiologie einzuleiten (EMCDDA, 2016b).

Viertens, durch eine Rückrechnung der täglichen Belastungen der Kanalisation mit den Zielrückständen kann die Abwasseranalyse Schätzungen des Gesamtkonsums liefern. Man bemüht sich nun spezifisch auf die Identifizierung der besten Verfahren zur Schätzung jährlicher Durchschnitte. Im April 2016 präsentierte die EMCDDA zum ersten Mal Schätzungen der Marktgröße des Kleinverkaufs illegaler Drogen in Bezug auf die Menge und den Wert der konsumierten Hauptsubstanzen (EMCDDA und Europol, 2016c). Die Befunde von Abwasseranalysen werden voraussichtlich helfen können, die Arbeit in diesem Bereich weiterzuentwickeln.

Abschließend ist anzumerken, dass neue Methoden, wie etwa die Erstellung von Profilen von Enantiomeren, entwickelt wurden, um zu bestimmen, ob massive Belastungen von Drogen im Abwasser auf den Konsum, auf die Entsorgung nicht konsumierter Drogen oder auf Produktionsabfälle zurückzuführen sind. Es ist nun wichtig, den möglichen Nutzen der Abwasseranalyse für Berichte über Dynamiken des Drogenangebots, einschließlich der Produktion synthetischer Drogen, zu beurteilen.

Die Abwasseranalyse hat ihr Potenzial als nützliche Ergänzung zu bewährten Überwachungsinstrumenten im Bereich Drogen bewiesen. Sie hat einige klare Vorteile gegenüber anderen Ansätzen, da sie nicht Gegenstand einer Antwortverzerrung oder Schweigeverzerrung ist und das wahre Spektrum der konsumierten Drogen besser identifizieren kann, da Konsumenten die tatsächliche Mischung der von ihnen eingenommenen Substanzen oftmals nicht kennen. Dieses Instrument hat das Potenzial, zeitnahe Informationen in kurzen Zeitfenstern zu geografischen und zeitlichen Trends zu liefern. Zur Prüfung der Qualität und Genauigkeit der Daten sind weitere Vergleiche zwischen der Abwasseranalyse und Daten, die durch andere Indikatoren gewonnen wurden, notwendig. Bislang gab es nur wenige Versuche, Schätzungen aus der Abwasseranalyse und länger etablierte Techniken zu vergleichen (Bramness et al, 2014; Reid et al, 2012; Thomas et al, 2012; Zuccato et al., 2016). Nichtsdestotrotz hat sich die Methode der Abwasseranalyse von einer experimentellen Technik zu einer neuen Methode im Rahmen des epidemiologischen Instrumentariums entwickelt. Ihre Fähigkeit, schnell neue Trends zu ermitteln, kann dabei helfen, Programme im Bereich der öffentlichen Gesundheit und politische Initiativen auf bestimmte Gruppen von Menschen und die verschiedenen Drogen, die sie konsumieren, auszurichten.

Literaturverzeichnis

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  • Archer, J. R. H., Hudson, S., Wood, D. M. und Dragan, P. I. (2013b), „Analysis of urine from pooled urinals: a novel method for the detection of novel psychoactive substances“ (Analyse von Urin aus Mischurinalen: eine neuartige Methode zur Ermittlung neuer psychoaktiver Substanzen), Current Drug Abuse Reviews, Online-Publikation, 5. Dezember.
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  • Prichard, J., Hall, W., de Voogt, P. und Zuccato, E. (2014), „Sewage epidemiology and illicit drug research: the development of ethical research guidelines“ (Abwasserepidemiologie und Forschung zu illegalen Drogen: die Entwicklung ethischer Forschungsleitlinien), Science of the Total Environment, 47(2), S. 550-555.
  • Reid, M. J., Langford, K. H., Grung, M., et al. (2012), „Estimation of cocaine consumption in the community: a critical comparison of the results from three complimentary techniques“ (Schätzung des Kokain-Konsums in der Gemeinschaft: ein kritischer Vergleich der Ergebnisse von drei einander ergänzenden Verfahren), BMJ Open, 2(6).
  • Reid, M. J., Baz-Lomba, J. A., Ryu, Y. und Thomas, K. V. (2014), „Using biomarkers in wastewater to monitor community drug use: a conceptual approach for dealing with new psychoactive substances“ (Einsatz von Biomarkern im Abwasser zur Beobachtung des Drogenkonsums in der Gemeinschaft: ein konzeptueller Ansatz im Umgang mit neuen psychoaktiven Substanzen), Science of the Total Environment, im Druck.
  • Reid, M. J., Langford, K. H., Grung, M., et al. (2012), „Estimation of cocaine consumption in the community: a critical comparison of the results from three complimentary techniques“ (Schätzung des Kokain-Konsums in der Gemeinschaft: ein kritischer Vergleich der Ergebnisse von drei einander ergänzenden Verfahren), BMJ Open, 2(6).
  • Thomas, K. V., Bijlsma, L., Castiglioni, S., et al. (2012), „Comparing illicit drugs use in 19 European cities through sewage analysis“ (Vergleich des illegalen Drogenkonsums in 19 europäischen Städten mittels der Abwasseranalyse), Science of the Total Environment, 432, S. 432-439.
  • Tossmann, P., Boldt, S. und Tensil, M-D. (2001), „The use of drugs within the techno party scene in European metropolitan cities“ (Der Drogenkonsum innerhalb der Techno-Partyszene in europäischen Großstädten), European Addiction Research, 7(1), S. 2-23.
  • Van Nuijs, A., Mougel, J.-F., Tarcomnicu, I., et al. (2011), „Sewage epidemiology: a real-time approach to estimate the consumption of illicit drugs in Brussels, Belgium“ (Abwasserepidemiologie: ein Echtzeit-Ansatz für die Schätzung des Konsums illegaler Drogen in Brüssel, Belgien), Environment International, 27, S. 612-621.
  • Zuccato, E., Chiabrando, C., Castiglioni, S., Bagnati, R. und Fanelli, R. (2008), „Estimating community drug abuse by wastewater analysis“ (Schätzung des Drogenmissbrauchs in der Gemeinschaft mittels Abwasseranalyse), Environmental Health Perspectives, 116(8), S. 1027-1032.

Fußnoten

2. Interaktiv: Erforschen Sie die Daten der Studie

Die nachfolgenden Inhalte sind derzeit nur in englischer Sprache verfügbar.

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The Europe-wide study including over 60 cities revealed a picture of distinct geographical and temporal patterns of drug use across European cities. There are two ways to visualise the data from this study, either viewing the data on a map or using a specially-developed charting tool. You can switch between the two views at any point. Please note that the data used for this visulisation also includes the year 2016 — the text in the Analysis has not yet been updated to reflect this.

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Additional notes:

MDMA - 2012/2013: Eindhoven exhibited abnormal high values for MDMA in 2012, 2013 and 2014, which might be due to the release of unconsumed MDMA into the sewer syste.

Amphetamine 2013: Eindhoven exhibited abnormal high values for amphetamine in 2013 (Ort et al., 2014).

Reijkjavik: comparison across years need to be made with caution as in 2016 two treatment plants were sampled (1 treatment plant in previous years)

Note: This graphical tool was amended (12 December 2016 at 15.30) to correct the values given for the weekday and weekend mean scores for cocaine for London. This was necessary because the script used to generate these data misallocated the values by one calendar day. This resulted in a small error in the mean values reported for weekday and weekend scores that has now been corrected. However, this has had no impact on the overall mean weekly score, nor the overall ranking of the cities.

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3 Begriffe und Begriffsbestimmungen

Rückrechnung 

Rückrechnung ist das Verfahren, bei dem Forscher den Konsum illegaler Drogen in der Bevölkerung anhand der Menge entsprechender Drogenrückstände, die in die Kläranlage gelangt sind, berechnen bzw. schätzen.

LC-MS/MS

Flüssigkeitschromatographie/Tandem-Massenspektrometrie (LC/MS/MS) ist die am häufigsten angewandte analytische Methode zur Quantifizierung von Drogenrückständen im Abwasser. LC-MS/MS ist ein analytisches chemisches Verfahren, das die Trennmethoden der Flüssigkeitschromatographie mit den Analysemöglichkeiten der Massenspektrometrie verbindet. Angesichts der Komplexität und der erwarteten niedrigen Konzentrationen im Abwasser ist die LC-MS/MS aufgrund ihrer Empfindlichkeit und Selektivität eine der wirkungsvollsten Techniken für diese Analyse.

Metabolit

Spuren konsumierter Drogen gelangen entweder unverändert oder als Gemisch von Metaboliten in das Kanalisationsnetz. Metaboliten sind die Endprodukte des Stoffwechsels, die produziert werden, wenn der Körper die Drogen abbaut.

Rückstand

Die Abwasseranalyse stützt sich auf den Umstand, dass wir Spuren von nahezu allem, was wir zu uns nehmen, darunter auch illegale Drogen, mit unserem Urin ausscheiden. Der Zieldrogenrückstand ist das, was nach der Ausscheidung im Abwasser verbleibt; er wird genutzt, um den Konsum illegaler Drogen in der Bevölkerung zu messen.

Urin-Biomarker

Analytische Chemiker suchen in Abwasserproben nach Urin-Biomarkern (messbare Eigenschaften zur Berechnung des Drogenkonsums der Bevölkerung); dies können die Muttersubstanz (d. h. die Primärsubstanz) oder ihre Metaboliten im Urin sein.

4. Erläuterung der Abwassermethode und Auseinandersetzung mit ethischen Fragen

Um die Höhe des Drogenkonsums anhand des Abwassers zu schätzen, versuchen die Forscher zunächst, Drogenrückstände zu ermitteln und zu quantifizieren, und sodann die Menge der illegalen Drogen, die von der an Kläranlagen angeschlossenen Bevölkerung konsumiert wird, zurückzurechnen (Castiglioni et al., 2014). Dieser Ansatz umfasst mehrere Schritte (siehe Abbildung). Zunächst werden in einem abgegrenzten geografischen Gebiet Mischproben von unbehandeltem Abwasser aus der Kanalisation genommen. Anschließend werden diese Proben analysiert, um Konzentrationen der Zieldrogenrückstände zu ermitteln. Danach wird der Drogenkonsum durch Rückrechnung geschätzt, indem die Konzentration des jeweiligen Zieldrogenrückstands (ng/l) mit dem entsprechenden Zufluss aus der Kanalisation (l/Tag) multipliziert wird. Ein Korrekturfaktor für die jeweilige Droge wird als Teil der Rechnung berücksichtigt. In einem letzten Schritt wird das Ergebnis durch die an die Kläranlage angeschlossene Bevölkerung dividiert, woraus sich die Menge einer Substanz ergibt, die pro Tag pro 1 000 Einwohner konsumiert wird. Bevölkerungsschätzungen können unter Zuhilfenahme verschiedener biologischer Parameter, Erhebungsdaten, der Zahl der Hausanschlüsse oder der Auslegungskapazität berechnet werden, aber insgesamt ist die Variabilität der verschiedenen Schätzungen in der Regel sehr hoch.

Flussdiagramm

Wenngleich mit der Abwasseranalyse in erster Linie Trends des illegalen Drogenkonsums in der Allgemeinbevölkerung untersucht werden, wurde sie auch auf kleine Gemeinschaften angewandt, darunter Arbeitsstätten, Schulen, Musikfestivals, Haftanstalten und bestimmte Stadtviertel. 

Der Einsatz dieser Methode in kleinen Gemeinschaften kann ethische Risiken bergen (Prichard et al., 2014), wie z. B. die mögliche Ermittlung einer bestimmten Gruppe innerhalb der Gemeinschaft. Folglich ist es sehr wichtig, dass Forscher, die diese Technik anwenden, über ethische Leitlinien verfügen (Hall et al., 2012). Idealerweise sollten diese Leitlinien interdisziplinär und international sein und Überlegungen darüber nach sich ziehen, wie Ergebnisse gedeutet werden könnten, wie Ergebnisse in den Medien womöglich falsch dargestellt werden und wie politische Entscheidungsträger darauf reagieren können (Prichard et al., 2014).

Literaturverzeichnis 

  • Castiglioni, S., Thomas, K. V., Kasprzyk-Hordern, B., Vandam, L. und Griffiths, P. (2014), „Testing wastewater to detect illicit drugs: State of the art, potential and research needs“ (Abwasseruntersuchung zur Identifizierung illegaler Drogen: Aktueller Sachstand, Potenzial und wissenschaftliche Erfordernisse), Science of the Total Environment 487, S. 613–620.
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  • Hall, W., Prichard, J., Kirkbride, P., et al. (2012), „An analysis of ethical issues in using wastewater analysis to monitor illicit drug use“ (Eine Analyse ethischer Fragestellungen bei der Nutzung der Abwasseranalyse zur Überwachung des illegalen Drogenkonsums), Addiction, 107(10), S. 1767-1773.

Weitere Informationen

Weiterführende Literatur

  • EMCDDA (o. J.), „Wastewater analysis: Activities in the area of wastewater analysis“ (Abwasseranalyse: Aktivitäten im Bereich der Abwasseranalyse), Website der EMCDDA.
  • EMCDDA (2016), „Assessing illicit drugs in wastewater: Advances in wastewater-based drug epidemiology“ (Beurteilung illegaler Drogen im Abwasser: Fortschritte in der abwasserbasierten Epidemiologie), EMCDDA Insights, Amt für Veröffentlichungen der Europäischen Union, Luxemburg.
  • Universität Antwerpen und National Geographic (2013), „Behind the science: Drug sewers“ (Hinter der Wissenschaft: Drogen im Abwasser) (Video), YouTube.
  • Ort, C., van Nuijs A.L.N., Berset J-D., et al. (2014), „Spatial differences and temporal changes in illicit drug use in Europe quantified by wastewater analysis“ (Räumliche Unterschiede und zeitliche Veränderungen des mittels Abwasseranalyse quantifizierten illegalen Drogenkonsums in Europa), Addiction, 109 (8), S. 1338–1352, doi: 10.1111/add.12570.
  • Castiglioni, S., Thomas, K. V., Kasprzyk-Hordern, B., Vandam, L. und Griffiths, P. (2014), „Testing wastewater to detect illicit drugs: State of the art, potential and research needs“ (Abwasseruntersuchung zur Identifizierung illegaler Drogen: Aktueller Sachstand, Potenzial und wissenschaftliche Erfordernisse), Science of the Total Environment 487, S. 613–620.
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Page last updated: Monday, 28 November 2016