En Suiza, mas de 30, 000 sustancias diferentes se utilizan a diario en innumerables productos:productos farmacéuticos, productos cosméticos, agentes de limpieza o productos químicos industriales. Muchas de estas sustancias llegan, a través de las EDAR, a las aguas superficiales, donde tengan impactos adversos sobre los organismos acuáticos y los recursos de agua potable. Para eliminar los microcontaminantes de las aguas residuales, Alrededor de un centenar de EDAR seleccionadas estratégicamente en Suiza se actualizarán en los próximos años con un paso de tratamiento adicional.

Los científicos de Eawag y el Eawag-EPFL Ecotox Center están siguiendo de cerca el programa de actualización. Como señala el líder del proyecto Christian Stamm, "Esto brinda una oportunidad única para estudiar, más o menos en tiempo real, cómo los ecosistemas acuáticos responden a una reducción de microcontaminantes ". En la fase inicial, los científicos investigaron el estado químico y biológico actual, antes de las actualizaciones de la PTAR. Stamm explica:"También queríamos averiguar cómo los microcontaminantes de las aguas residuales tratadas afectan la composición de las comunidades biológicas y la función de los ecosistemas fluviales. Aquí, todavía existen lagunas sustanciales en nuestro conocimiento ".

Numerosos microcontaminantes en aguas residuales

Entre 2013 y 2014, Stamm y su equipo llevaron a cabo muestreos regulares en tramos aguas arriba y aguas abajo de 24 EDAR e identificaron las sustancias presentes (Fig. 1). Los análisis demuestran que numerosos microcontaminantes ingresan a los ríos en las aguas residuales tratadas. "Particularmente sorprendente fue el aumento de medicamentos y productos químicos domésticos, "dice Stamm - en el caso de los medicamentos, las concentraciones fueron 30 veces mayores aguas abajo que aguas arriba de las EDAR (Fig. 2). Una evaluación inicial del riesgo de ecotoxicidad indicó que el agente antiinflamatorio diclofenaco y los pesticidas diazinón y diurón se encuentran ampliamente en concentraciones biológicamente efectivas. Esto también es válido para otras sustancias a nivel regional.

Los organismos aguas abajo de las EDAR mostraron diversos síntomas de estrés ejercido por microcontaminantes. Por ejemplo, La expresión génica asociada con la desintoxicación celular se observó en la trucha marrón. Las poblaciones de gammaridos carecían de individuos jóvenes, indicando problemas de reproducción o aumento de la mortalidad entre los juveniles. La diversidad de macroinvertebrados, que son sensibles a los pesticidas, se redujo aguas abajo de las salidas de aguas residuales. También están presentes en los efluentes antibióticos y bacterias resistentes, que puede promover la propagación de genes de resistencia a los antibióticos en las aguas receptoras.

Pérdida de adaptaciones después de la mejora de la EDAR

Algas y bacterias, que colonizan el lecho del río en forma de biopelículas y juegan un papel importante en la red alimentaria, también se ven afectados por las descargas de aguas residuales. Las biopelículas aguas abajo de las EDAR mostraron una tolerancia mucho mayor a los microcontaminantes que las que viven aguas arriba. Según Stamm:"Cuanto mayor sea la carga química, cuanto mayor sea la tolerancia, lo que indica una relación causal entre la exposición y los efectos biológicos ".

Las biopelículas proporcionaron evidencia de los primeros efectos de una mejora de la EDAR:después de la introducción del paso de tratamiento adicional en la EDAR de Herisau, las algas del río Glatt perdieron su mayor tolerancia a los microcontaminantes con relativa rapidez (Fig. 3). La expresión inducida de genes de desintoxicación también se perdió en la trucha marrón que vivía río abajo.

Efectos enmascarados revelados por el sistema de canal

A menudo, los efectos de los microcontaminantes no se pueden medir directamente en el campo porque están enmascarados por los efectos de otros componentes de las aguas residuales. Entonces, para desenredar los diversos impactos, los investigadores también realizaron experimentos en un sistema de canal de 16 canales (Fig. 4). Usando este sistema, ellos mostraron, por ejemplo, que si bien la descomposición de la materia orgánica es inhibida por microcontaminantes, es promovido por nutrientes. Stamm dice:"Esto respalda nuestros hallazgos de que, dependiendo de la situación de los nutrientes, las tasas de descomposición de las hojas fueron aproximadamente dos tercios más bajas aguas abajo que aguas arriba de las plantas de tratamiento ". El análisis estadístico indica que, por ejemplo, Las poblaciones de gammaridos destructores de hojas son diezmadas por insecticidas.