Τα αντιικά φάρμακα αναδεικνύονται σε σημαντικούς αναδυόμενους ρύπους των υδάτινων οικοσυστημάτων, εξαιτίας της αυξανόμενης κατανάλωσής τους και της μετέπειτα απόρριψής τους στο περιβάλλον. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την παρουσία αντιικών φαρμάκων σε νερά και λύματα, τη μεταφορά και συσσώρευσή τους σε γεωργικές καλλιέργειες, καθώς και τους κινδύνους που εγκυμονούν για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία λόγω της ρύπανσης αυτής. Οι κύριοι στόχοι είναι: (1) η κατανόηση των οδών μέσω των οποίων τα αντιικά φάρμακα εισέρχονται στους υδατικούς πόρους και τις τροφικές αλυσίδες, (2) η αξιολόγηση των οικολογικών και τοξικολογικών επιπτώσεών τους, και (3) η διερεύνηση τεχνολογικών λύσεων και ρυθμιστικών πλαισίων για τον μετριασμό του προβλήματος.

Η μεθοδολογική προσέγγιση περιλαμβάνει εκτεταμένη ανασκόπηση της διεθνούς βιβλιογραφίας, ανάλυση μελετών περίπτωσης και συγκριτική αξιολόγηση τόσο των προηγμένων τεχνολογιών επεξεργασίας υδάτων, όσο και των ισχυόντων ρυθμιστικών πλαισίων. Μέσα από τη βιβλιογραφική ανασκόπηση συγκεντρώθηκαν δεδομένα για τη συγκέντρωση κοινών αντιικών (όπως της οσελταμιβίρης, της λαμιβουδίνης, της ρεμδεσιβίρης) σε λύματα, επιφανειακά και υπόγεια νερά, καθώς και παραδείγματα ανίχνευσης τέτοιων ουσιών σε βρώσιμα φυτά. Παρουσιάζονται επίσης περιπτώσεις περιοχών όπου η άρδευση με ανεπαρκώς επεξεργασμένα λύματα οδήγησε σε ρύπανση γεωργικών προϊόντων, υπογραμμίζοντας έτσι τον κίνδυνο για τους καταναλωτές. Επιπλέον, συγκρίνονται διάφορες τεχνολογίες επεξεργασίας (κλασικές και προηγμένες) ως προς την ικανότητά τους να απομακρύνουν αντιικά φάρμακα, και εξετάζονται διεθνείς και ευρωπαϊκές πρωτοβουλίες για τη ρύθμιση των φαρμακευτικών ρυπαντών.

Τα αποτελέσματα της μελέτης αναδεικνύουν ότι υπολείμματα αντιικών φαρμάκων ανιχνεύονται στα υδάτινα περιβάλλοντα παγκοσμίως, ενώ μπορούν να εισχωρήσουν στην αγροδιατροφική αλυσίδα μέσω της άρδευσης. Παρότι οι συγκεντρώσεις τους στα τρόφιμα είναι χαμηλές, οι ενδεχόμενοι κίνδυνοι δεν μπορούν να αγνοηθούν. Διαπιστώνεται ότι οι συμβατικές μονάδες επεξεργασίας λυμάτων αποτυγχάνουν να αφαιρέσουν πλήρως αυτούς τους μικρορύπους, γεγονός που οδηγεί σε περιβαλλοντικά φορτία αντιικών με πιθανές τοξικές επιδράσεις σε υδρόβιους οργανισμούς και σε εδάφη καλλιεργειών. Παράλληλα, παρατηρούνται σημαντικά κενά στο ρυθμιστικό πλαίσιο, καθώς επί του παρόντος δεν υπάρχουν σαφώς καθορισμένα όρια για τα περισσότερα φαρμακευτικά υπολείμματα σε νερό και τρόφιμα. Στη διπλωματική εργασία συζητούνται οι προκλήσεις εφαρμογής της κυκλικής οικονομίας υπό αυτό το πρίσμα, και τεκμηριώνεται η ανάγκη ανάπτυξης πιο αποδοτικών τεχνολογιών επεξεργασία (όπως οζόνωση, προσρόφηση σε ενεργό άνθρακα, προηγμένα οξειδωτικά συστήματα και βιοαντιδραστήρες με μικροφύκη) για την αποτελεσματική απομάκρυνση των αντιικών ρύπων. Τέλος, προτείνονται συγκεκριμένες κατευθύνσεις πολιτικής και στρατηγικές διαχείρισης – μεταξύ των οποίων η θέσπιση ευρωπαϊκής στρατηγικής αντιμετώπισης των φαρμακευτικών ρύπων – ώστε να διασφαλιστεί η προστασία των οικοσυστημάτων και της δημόσιας υγείας στο πλαίσιο μιας βιώσιμης και κυκλικής διαχείρισης του νερού.

Antiviral drugs are emerging as significant environmental contaminants in aquatic ecosystems due to their increasing consumption and subsequent release into the environment. This thesis investigates the occurrence of antiviral pharmaceuticals in water and wastewater, their transport and accumulation in agricultural crops, and the associated environmental and public health risks posed by this form of pollution. The main objectives of the study are: (1) to understand the pathways through which antiviral compounds enter water resources and food chains, (2) to assess their ecological and toxicological impacts, and (3) to explore technological solutions and regulatory frameworks for mitigating the issue.

The methodological approach includes an extensive review of international literature, analysis of case studies, and comparative evaluation of both advanced water treatment technologies and existing regulatory frameworks. Through the literature review, data were collected on the concentrations of common antivirals (such as oseltamivir, lamivudine, and remdesivir) in wastewater, surface water, and groundwater, as well as instances of their detection in edible plants. Case examples are also presented where irrigation with inadequately treated wastewater has led to contamination of agricultural produce, highlighting the potential risks for consumers. Furthermore, various treatment technologies (both conventional and advanced) are compared in terms of their capacity to remove antiviral compounds, and international and European initiatives for regulating pharmaceutical pollutants are examined.

The findings reveal that residues of antiviral drugs are detected globally in aquatic environments and can enter the agri-food chain through irrigation. Although their concentrations in food are generally low, the potential risks cannot be overlooked. It is shown that conventional wastewater treatment plants fail to effectively remove these micropollutants, resulting in environmental loads of antivirals with possible toxic effects on aquatic organisms and agricultural soils. At the same time, significant gaps are observed in the regulatory landscape, as there are currently no clearly defined limits for most pharmaceutical residues in water and food. The thesis discusses the challenges of implementing circular economy principles under these conditions and emphasizes the need to develop more efficient treatment technologies (such as ozonation, activated carbon adsorption, advanced oxidation processes, and microalgae-based bioreactors) to effectively remove antiviral contaminants. Finally, specific policy directions and management strategies are proposed – including the establishment of a European strategy for pharmaceutical pollution – to safeguard ecosystems and public health within the framework of sustainable and circular water management.