El suelo puede ser un filtro natural que puede actuar como tratamiento terciario para las aguas residuales, evitar que los antibióticos contaminen las aguas subterráneas, según los investigadores que realizaron un estudio en Living Filter de Penn State.

Los investigadores analizaron el destino y el transporte de tres antibióticos importantes para la salud humana:sulfametoxazol, ofloxacina y trimetoprima:en el suelo y el agua subterránea en el filtro vivo, un sistema de reutilización de aguas residuales de 50 años que riega por aspersión el efluente tratado de la planta de tratamiento de aguas residuales del campus de University Park en 600 acres de finca y bosque. En general, Los investigadores encontraron que cada antibiótico se comportaba de manera diferente cuando se exponía al perfil del suelo, pero obtuvieron conocimientos sobre cómo el suelo podría mejorar el tratamiento de las aguas residuales.

En la actualidad, La mayoría de las aguas residuales tratadas en todo el mundo se vierten en los ríos a través de plantas de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, la mayoría de esas instalaciones no son capaces de eliminar por completo productos farmacéuticos como los antibióticos. Como resultado, muchos ríos transportan niveles bajos de productos farmacéuticos que se sospecha que dañan la vida acuática. En vías fluviales que proporcionan agua potable, niveles bajos de antibióticos pueden representar riesgos para la salud humana, contribuyendo al desarrollo de resistencia a los antibióticos.

Una alternativa a la descarga de aguas residuales tratadas en las vías fluviales y que posiblemente contribuya a la resistencia a los antibióticos y otros problemas ecológicos es rociarlas en la tierra. como lo ha estado haciendo Penn State durante más de cinco décadas en Living Filter, señaló Jack Watson, profesor de física y biogeoquímica de suelos. Su grupo de investigación en la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad dirigió el estudio.

"Con bajos niveles de antibióticos en el medio ambiente debido a la liberación de efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales en los cursos de agua, aumenta la preocupación por los impactos en la salud humana, ", dijo." Suelo, por su naturaleza física y química, en muchos casos podría ofrecer otro nivel de tratamiento para eliminar los antibióticos de las aguas residuales tratadas. Este estudio comienza a evaluar la efectividad de ese concepto ".

Hay pocas instalaciones como Living Filter de Penn State en el este de EE. UU., pero la reutilización de aguas residuales para proporcionar agua de riego y recargar acuíferos es una práctica común en el árido oeste americano y en los desiertos del Medio Oriente. señaló la investigadora principal Alison Franklin, estudiante de doctorado en ciencias del suelo y biogeoquímica.

Franklin recolectó muestras de suelo en un sitio del Living Filter que no había recibido riego durante siete meses, y luego en el mismo sitio después de un evento de riego y nuevamente después de 10 semanas de riego. Franklin también tomó muestras de agua subterránea tres veces al año durante cinco años para capturar la variabilidad estacional.

Los investigadores generalmente encontraron sulfametoxazol en las concentraciones más altas en el efluente de la planta de tratamiento de aguas residuales con ofloxacina y trimetoprima en concentraciones más bajas. En la tierra, la ofloxacina estuvo presente en las concentraciones más altas después de siete meses sin irrigación, pero el sulfametoxazol no alcanzó concentraciones más altas que la ofloxacina hasta después de la aplicación continua del efluente. La trimetoprima solo se detectó en el suelo después de 10 semanas de riego con efluentes.

Estos resultados sugieren que la ofloxacina puede permanecer en el suelo durante largos períodos de tiempo, Franklin explicó, mientras que el sulfametoxazol y la trimetoprima pueden no permanecer después de que se detengan los riegos de efluentes.

Las concentraciones de agua subterránea fueron típicamente mucho más bajas que las concentraciones de efluentes de aguas residuales o del suelo, y solo se encontró sulfametoxazol de manera constante.

"Dado que los antibióticos interactuaron con el perfil del suelo y las concentraciones de agua subterránea fueron con frecuencia más de 1, 000 veces menor que el efluente, el perfil del suelo parece ser un tratamiento terciario adecuado para el efluente de la planta de tratamiento de aguas residuales, ", dijo." Eso conduciría a una mejor calidad del agua y la protección de la salud humana ".

Los hallazgos de la investigación, que se publicaron hoy, 10 de septiembre en el Revista de Calidad Ambiental , son importantes, Franklin cree, porque sugieren que la aplicación a la tierra de aguas residuales tratadas en algunos casos puede presentar una forma rentable de modernizar las plantas de tratamiento de aguas residuales para eliminar antibióticos y quizás otros contaminantes emergentes, también, de sus efluentes.

Eso podría ser crítico Franklin cree, si el gobierno decide establecer estándares de calidad del agua para antibióticos y otros productos farmacéuticos.

"Hay muchas investigaciones que analizan lo que se puede hacer en las plantas de tratamiento de aguas residuales para mejorar sus capacidades para eliminar los contaminantes emergentes, pero las soluciones son costosas de implementar y pueden ser menos del 100 por ciento efectivas, "ella dijo." Entonces, nuestro trabajo sugiere que, especialmente con escasez de agua, podríamos reutilizar el agua y purificarla a medida que desciende hacia el perfil del suelo antes de que llegue al sistema de aguas subterráneas ".

Todos los perfiles del suelo no pueden evitar que los antibióticos lleguen a las aguas subterráneas, Franklin concedió, por lo que dependería de la calidad y el tipo de suelo. Pero estos hallazgos sugieren que, en lugares, La aplicación de aguas residuales tratadas a la tierra, como se hace en Penn State, podría resultar una forma económica de eliminar los antibióticos de las aguas residuales tratadas.

"Quizás algunas plantas de tratamiento de aguas residuales no tengan que renovarse por completo, ", dijo Franklin." Tal vez se puedan adaptar para reutilizar el agua rociando aguas residuales tratadas en la tierra ".