Presence of caffeine in the Rudawa River and its tributaries

1,3,7-trimethylxanthine (caffeine) is an ingredient of coffee, tea, energy drinks, drugs and cosmetics. Generally, it is the most consumed pharmaceutical substance all over the world. Although it is easily metabolized, caffeine is present in wastewaters generated by households. Therefore, its detection in streams and rivers shows that untreated wastewaters are discharged into environment. Determination of caffeine in waterways could be an indicator of their anthropogenic pollution. Rudawa is the river flowing through southern Poland, with the river basin area about 318 km2. It is a left tributary of the Vistula River, with the river mouth located in the Krakow city. Rudawa is one of the drinking water supplies for the city. It provides about 40000 m3 of water per year. Water used as a source of drinking water must be the highest quality. Therefore the river on which drinking water intakes are located is the subject of the special monitoring. Water quality monitoring has always been important on Rudawa river and it continues to be monitored today. The aim of this study has been to check whether the caffeine is present in Rudawa waters, to determine its concentration and localization of potential sources of pollution. Samples taken from the river in twelve selected locations along the Rudawa River and its tributaries have been analyzed. Solid phase extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) has been used. Caffeine isotope 13-C3 in methanol, Sigma Aldrich, has been used as an internal standard. The concentration of caffeine in samples has ranged from 40 to 380 ng/dm3.

1,3,7-trimetyloksantyna (kofeina) jest składnikiem kawy, herbaty, napoi energetyzujących, leków i kosmetyków. Jest najpowszechniej spożywanym farmaceutykiem na całym świecie. Chociaż jest łatwo metabolizowana, kofeina jest obecna w ściekach powstających w gospodarstwach domowych. Wykrycie kofeiny w wodach powierzchniowych dowodzi, że ścieki są bez oczyszczenia odprowadzane do środowiska. Oznaczenie zawartości kofeiny w ciekach może być uznane za wskaźnik ich antropogennego zanieczyszczenia. Rudawa to rzeka płynąca w południowej Polsce o powierzchni zlewni około 318 km2, jest lewostronnym dopływem Wisły, do której uchodzi na terenie miasta Krakowa. Rudawa jest jednym ze źródeł zaopatrzenia mieszkańców miasta w wodę. Dostarcza około 40 000 m3 wody rocznie. Woda wykorzystywana jako źródło wody pitnej powinna być najwyższej jakości. Dlatego jakość wody rzeki, na której zlokalizowane jest ujęcie wody pitnej, powinna być pod szczególnym nadzorem. Monitorowanie jakości wody z rzeki Rudawy zawsze było prowadzone i jest nadal. Celem badania było sprawdzenie, czy kofeina występuje w wodach Rudawy, określenie jej stężenia i lokalizacji potencjalnych źródeł zanieczyszczeń. Pobrano dwanaście próbek wody z Rudawy i jej dopływów oraz przeprowadzono ich analizy metodą ekstrakcji do fazy stałej połączonej z chromatografią gazową ze spektrometrią mas (GC-MS). Zastosowano izotop 13-C3 kofeiny w metanolu (Sigma Aldrich) jako wzorzec wewnętrzny. Stężenie kofeiny w próbkach wahało się od 40 do 380 ng/dm3.