Aiguamoll de Can Cabanyes, Barcelona. | IDAEA-CSIC
La contaminació per antibiòtics a les aigües residuals urbanes i industrials és un problema creixent, especialment al sud d’Europa, on el consum elevat d’aquests fàrmacs i l’escassetat d’aigua agreugen la situació. En aquest context, un estudi de l’Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l’Aigua (IDAEA) del CSIC, sota el Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats (MICIU), i l’Institut de Tecnologia de Karlsruhe (KIT), revela que les solucions basades en la natura (NBS), com els aiguamolls construïts, emergeixen com a tecnologies eficaces per millorar la qualitat de l’aigua i reduir els contaminants emergents.
Aquest treball, publicat a la revista Water Research, ha avaluat l’eficàcia de l’ús de solucions basades en la natura com a tecnologies terciàries de tractament d’aigües residuals per eliminar antibiòtics i gens de resistència antimicrobiana a escala real al riu Besòs i Can Cabanyes (Barcelona), en comparació amb els tractaments convencionals.
L’estudi ha demostrat que els aiguamolls construïts de flux superficial eliminen, de mitjana, el 88% dels antibiòtics presents, mentre que els aiguamolls de flux subsuperficial horitzontal n’eliminen el 69%, superant significativament les tecnologies convencionals que combinen filtració per sorra, desinfecció amb llum ultraviolada (UV) i cloració, les quals només eliminen entre un 36% i un 39%. Pel que fa als gens de resistència als antibiòtics, els sistemes de tractament convencionals ja oferien una reducció del 99%; tanmateix, els aiguamolls han demostrat la capacitat d’eliminar-ne fins al 99,9% en tots dos cicles estacionals avaluats (estiu i hivern).
“Els aiguamolls construïts són sistemes de tractament que degraden els materials presents a les aigües residuals mitjançant processos físics, químics i biològics que es produeixen a la natura. Així, les plantes dels aiguamolls alliberen oxigen i altres compostos químics a través de les arrels, creant una rizosfera que afavoreix la presència de microorganismes específics que acceleren la biodegradació dels contaminants”, apunten els investigadors.
A més, l’estudi ha destacat que aquestes solucions naturals també redueixen el risc d’impacte toxicològic als ecosistemes en un 70% de mitjana, en comparació amb el 6% aconseguit per les tecnologies convencionals.
“Aquests resultats revelen un avenç prometedor en la protecció ambiental i la salut pública. Subratllen la importància d’implementar tecnologies de tractament més sostenibles en el sector de les aigües residuals, ja que ajuden a minimitzar l’abocament d’antibiòtics i gens de resistència als antibiòtics als cossos d’aigua superficials, protegint els ecosistemes aquàtics i combatent l’amenaça creixent de la resistència antimicrobiana, que està vinculada a l’augment de les taxes de mortalitat a escala global”, afirma Víctor Matamoros, investigador de l’IDAEA i autor principal de l’estudi.
“Dels 22 antibiòtics analitzats, 13 es van detectar a totes les mostres d’aigua, amb concentracions que oscil·laven entre 2 i 1.200 ng/L. L’azitromicina, utilitzada per tractar infeccions respiratòries altes o infeccions dels òrgans reproductors, i el sulfametoxazol, emprat en combinació amb trimetoprim per tractar infeccions del tracte urinari, van ser els més abundants. Aquestes dades coincideixen amb l’ús generalitzat d’aquests antibiòtics i les seves baixes taxes d’eliminació a les plantes de tractament d’aigües residuals”, assenyala Edward Jair Pastor, investigador predoctoral a l’IDAEA.
L’estudi també mostra que l’ús d’aquests aiguamolls modifica positivament el perfil de l’aigua, augmentant-ne la qualitat en generar una microbiota més alineada amb els ecosistemes naturals i, en conseqüència, reduint l’impacte als rius i rieres. En canvi, les tecnologies convencionals no mostren diferències substancials en la composició de les comunitats microbiològiques afectades per les aigües residuals.
Els aiguamolls, per tant, no només són efectius, sinó que també són essencials per a les futures estratègies de gestió d’aigües residuals. Aquest estudi, que forma part del projecte europeu Nature, coordinat per l’IDAEA-CSIC, obre el camí per promoure l’ús de solucions basades en la natura com a pont entre les plantes de tractament d’aigües residuals existents i l’entorn receptor, fomentant un bon estat químic i ecològic dels cossos d’aigua superficials.
“Els aiguamolls presenten una alternativa viable per a una aplicació generalitzada, alineant-se amb els objectius globals de qualitat de l’aigua i conservació dels recursos naturals”, conclou Matamoros.
EdwardJ. Pastor-Lopez, Mònica Escola Casas, Dominik Hellman, Jochen A. Müller, Víctor Matamoros. Nature-based solutions for antibiotics and antimicrobial resistance removal in tertiary wastewater treatment: Microbiological composition and risk assessment. Water Research. DOI: doi.org/10.1016/j.watres.2024.122038
