Se deben tener en cuenta las tasas de flujo y la época del año para comprender mejor los riesgos potenciales que plantean los contaminantes orgánicos emergentes en ríos y arroyos. según los investigadores de Penn State que estudiaron las concentraciones de contaminantes y las características del flujo en seis lugares cerca de las tomas de agua potable en la cuenca del río Susquehanna.

Si bien muchos estudios han analizado los niveles de contaminantes orgánicos emergentes, como productos farmacéuticos y pesticidas, en los ríos y su efecto en la vida acuática, este es uno de los primeros proyectos que correlacionan estrechamente los niveles de contaminantes con los flujos, destacada investigadora Heather Preisendanz, profesor asociado de ingeniería agrícola y biológica.

Además, el equipo de investigación documentó los cambios estacionales en las concentraciones de contaminantes, con niveles elevados de algunos contaminantes observados en los meses más cálidos, presenta el mayor riesgo para los peces durante su desove y las primeras etapas de desarrollo, dijo Preisendanz. Su grupo de investigación en la Facultad de Ciencias Agrícolas ha estado estudiando contaminantes emergentes en aguas superficiales y subterráneas desde 2013.

Los investigadores trabajaron con Pennsylvania-American Water Co. para tomar muestras de las fuentes de agua potable de seis plantas de tratamiento:tres en el río Susquehanna, tres en embalses, todos en la sección media de la cuenca del río Susquehanna en el centro de Pensilvania.

Durante el estudio de dos fases, Los científicos buscaron contaminantes previamente detectados en aguas de Pensilvania. En la Fase I, todas las muestras de agua se analizaron cada dos meses para detectar siete compuestos farmacéuticos humanos, incluidos cuatro antibióticos:ampicilina, sulfametoxazol, ofloxacina y trimetoprima; dos analgésicos:acetaminofén y naproxeno; y un estimulante:cafeína. En la Fase II, llevaron a cabo un régimen de muestreo intensivo en un solo sitio fluvial, centrándose en una gama más amplia de contaminantes orgánicos emergentes.

En la Fase I, sulfametoxazol, el acetaminofén y la cafeína se detectaron con mayor frecuencia, en el 54%, 42% y 35% de las muestras, respectivamente. Trimetoprima, naproxeno, Se detectaron ofloxacina y ampicilina en menos del 35% de las muestras. De los productos farmacéuticos detectados con mayor frecuencia, la cafeína tuvo la concentración promedio más alta, mientras que el sulfametoxazol y el acetaminofén presentaron concentraciones medias más bajas. La ampicilina fue el compuesto detectado con menor frecuencia.

En la Fase II, Se seleccionaron 13 compuestos más para el análisis, incluidos los antibióticos humanos y veterinarios:clortetraciclina, tetraciclina, oxitetraciclina, eritromicina, sulfadiazina, sulfadimetoxina, sulfametazina, y tilosina; un antimicrobiano:triclosán; un antihistamínico:cimetidina; un antidiabético:metformina; un metabolito de la cafeína:teobromina; y un insecticida neonicotinoide, tiametoxam.

En la Fase II, los compuestos detectados con mayor frecuencia fueron acetaminofén y teobromina, ambos en el 89% de las muestras, cafeína, encontrado en el 87% de las muestras, y metformina en el 84% de las muestras. Tiametoxam, se detectaron naproxeno y sulfametoxazol en el 21%, 17%, y el 16% de las muestras, respectivamente. Los otros seis compuestos se detectaron en menos del 2% de las muestras.

Las concentraciones de compuestos orgánicos emergentes fueron bajas, pero estaban muy extendidos, explicó la investigadora principal Faith Kibuye, candidato a doctorado en el Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica cuando se realizó la investigación.

"En general, Los contaminantes orgánicos emergentes estuvieron presentes en concentraciones más altas en las estaciones más frías que en las cálidas. La concentración de tiametoxam, un insecticida neonicotinoide, aumentado durante los períodos de flujo alto, "dijo Kibuye.

Cuando los flujos eran altos, los niveles de contaminantes de fuentes difusas, muy probablemente de la escorrentía agrícola, fueron más altos, y por el contrario, cuando los caudales eran bajos, las concentraciones de contaminantes que se encuentran comúnmente en las descargas de las plantas de tratamiento de aguas residuales fueron más altas, los investigadores encontraron.

"Esto se debe a que las grandes tormentas particularmente en los meses de primavera, movilizar contaminantes emergentes, como pesticidas, de campos agrícolas, "Eso explica la relación positiva entre las concentraciones de neonicotinoides y la tasa de flujo", dijo Preisendanz.

El panorama era menos claro para los contaminantes que tienen fuentes tanto puntuales como difusas, Preisendanz agregado, porque algunos municipios más antiguos han combinado sistemas de alcantarillado pluvial y sanitario que descargan aguas residuales sin tratar durante eventos de alto flujo.

Incluso sin normas de calidad del agua para definir qué niveles podrían considerarse seguros para diversos organismos acuáticos y la salud humana, Los investigadores calcularon las evaluaciones de riesgo para los compuestos encontrados en el estudio utilizando límites de exposición ya establecidos por la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. Esos cálculos revelaron que, aunque los compuestos presentaban un riesgo medio a alto para los organismos acuáticos, El riesgo para la salud humana por beber agua o consumir pescado es bajo. Sin embargo, los hallazgos del estudio, publicado recientemente en Quimiosfera , no determinó los riesgos debido a la presencia de múltiples contaminantes en el agua simultáneamente.

"No conocemos el efecto de estar expuestos a un cóctel de estos compuestos, incluso a niveles bajos, y si podrían tener un efecto sinérgico, "Dijo Preisendanz.