En Baltimore, Maryland, La infraestructura de alcantarillado con fugas entrega decenas de miles de dosis humanas de productos farmacéuticos a la Bahía de Chesapeake cada año. Así informa un nuevo estudio en Ciencia y tecnología ambiental que monitoreó una red de arroyos urbanos durante un período de un año. Las concentraciones de fármaco detectadas fueron persistentes, variable, y ocurrió a niveles ecológicamente relevantes.

La contaminación farmacéutica del agua dulce es un problema mundial que está mal cuantificado. Mezclas de drogas en lagos, ríos y los arroyos pueden alterar la biología y el comportamiento de los animales, crecimiento de algas, y otros procesos ecológicos, con efectos dañinos en cascada.

Autora principal Megan Fork, un investigador asociado postdoctoral en el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas, dice, "Los productos farmacéuticos ingresan al agua dulce a través de múltiples vías, incluidos los efluentes del tratamiento de aguas residuales y los sistemas sépticos, así como la escorrentía agrícola. Un importante, pero el contribuyente que a menudo se pasa por alto es la infraestructura de aguas residuales envejecida y defectuosa, que es común en muchas ciudades más antiguas ".

Por un año, Se recolectaron muestras de agua semanales de seis sitios en la cuenca hidrográfica de Gwynns Falls de Baltimore. Fork explica, "Debido a que los arroyos de Gwynns Falls no reciben efluentes de aguas residuales, pudimos estimar las cargas anuales de contaminación farmacéutica atribuidas únicamente a las tuberías con fugas. "Los sitios representaron un gradiente de desarrollo, que van desde los suburbios a los muy urbanos. El equipo también tomó muestras de un sitio de referencia boscoso al noroeste de la cuenca hidrográfica de Gwynns Falls.

Las muestras se analizaron en busca de 92 compuestos farmacéuticos. En los siete sitios de estudio, Se detectaron 37 compuestos únicos. El más común fue el antibiótico trimetoprima. La mayor concentración de productos farmacéuticos se detectó donde las cataratas Gwynns se encuentran con el puerto interior de Baltimore. Aquí, el analgésico acetaminofén fue el más frecuente. Las concentraciones de fármaco fueron más altas en los sitios más densamente poblados.

Para estimar la cantidad de compuestos farmacéuticos que las tuberías con fugas entregan a la cuenca cada año (la 'carga' anual), el equipo combinó los datos sobre las concentraciones de drogas detectadas en la salida de Gwynns Falls con las tasas de descarga del río registradas por una estación de monitoreo del USGS en el sitio. Se calcularon las cargas anuales para nueve clases farmacéuticas.

Los resultados:las tuberías con fugas en la cuenca hidrográfica de Gwynns Falls suministran el equivalente a decenas de miles de dosis de compuestos farmacéuticos al puerto interior de Baltimore; esto incluye 30, 000 dosis de antidepresivos para adultos, 1, 700 dosis de antibióticos, y unos 30, 000 tabletas de acetaminofén. Las concentraciones eran ambientalmente relevantes, a niveles que podrían afectar el comportamiento de los organismos, biología, y otros procesos ecológicos, y muy variables, lo que significa que los organismos acuáticos están expuestos a una mezcla de compuestos en constante cambio.

Fork explica, "Es importante establecer las cargas de contaminantes, como los productos farmacéuticos, ya que las concentraciones bajas pueden inducir a error a los reguladores y gerentes a pensar que son insignificantes. En Baltimore ya estamos viendo que las bacterias que habitan en los arroyos son resistentes a los antibióticos comunes, lo que sugiere que las exposiciones crónicas bajas pueden resultar en efectos significativos en la vida de los arroyos ".

Próximo, el equipo calculó el "balance de masa" de la cuenca hidrográfica anual para ocho clases de productos farmacéuticos. El objetivo:revelar las vías por las que los compuestos farmacéuticos que se consumen en la cuenca hidrográfica de Gwynns Falls ingresan al medio ambiente, y cómo estas vías difieren entre compuestos.

Los cálculos del balance de masa tuvieron en cuenta datos sobre:​​volumen de aguas residuales per cápita, la cantidad de productos farmacéuticos consumidos (estimada utilizando datos nacionales sobre recetas, escala a la población de la cuenca de Gywnns Falls), concentraciones de drogas en las aguas residuales, la proporción de compuestos farmacéuticos metabolizados en el cuerpo versus la proporción excretada, la cantidad de contaminación farmacéutica eliminada por el tratamiento de aguas residuales, la cantidad que gotea, y la cantidad que ingresa al medio ambiente a través de efluentes de plantas de aguas residuales tratadas.

Aunque la cuenca de Gwynns Falls no recibe efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, Las aguas residuales producidas en la cuenca hidrográfica de Gwynns Falls se canalizan para su tratamiento en una cuenca hidrográfica cercana. Después del tratamiento, este efluente se descarga en la bahía de Chesapeake. Estas aguas residuales desviadas se incluyeron en los cálculos de balance de masa.

Emma Rosi, coautor principal y ecólogo acuático del Instituto Cary, explica, "Nuestros hallazgos muestran que las plantas y los animales expuestos a las aguas residuales de las tuberías con fugas están recibiendo una mezcla diferente de compuestos que aquellos expuestos a los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales. En la cuenca de Gwynns Falls, El efluente de aguas residuales es la principal vía de suministro de antibióticos, mientras que es más probable que los analgésicos ingresen al medio ambiente a través de la infraestructura con fugas. Este tipo de información es fundamental para evaluar la exposición de los organismos a diferentes compuestos y efectos asociados ".

Reducir los insumos farmacéuticos al agua dulce requiere una inversión municipal en la reparación de la infraestructura de aguas residuales vieja y dañada, y la mejora de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales para eliminar de manera más eficaz estos contaminantes. Cuantificar las cargas anuales de productos farmacéuticos que ingresan al agua dulce, e identificación de vías de entrada al medio ambiente, puede orientar la regulación y proporcionar métricas para evaluar los esfuerzos futuros de mitigación de la contaminación.

Rosi señala, "Estimamos que casi el 1% de las aguas residuales sin tratar que se originan en la cuenca hidrográfica de Gwynns Falls fluyen hacia el medio ambiente a través de una infraestructura con fugas. Si extrapolamos nuestros cálculos a toda la cuenca hidrográfica de la Bahía de Chesapeake, estimamos que aproximadamente 11,7 mil millones de litros de aguas residuales sin tratar pueden ingresar a la bahía a través de fugas cada año, transportando una variedad de compuestos farmacéuticos que pueden afectar a los organismos acuáticos y alterar los procesos del ecosistema ".

Con Fork concluyendo, "Nuestros hallazgos subrayan la ubicuidad de las drogas en aguas dulces, y la necesidad de examinar y contabilizar todas las vías de contaminación, no solo los obvios como el efluente de la planta de tratamiento de aguas residuales ".

Esta investigación es una contribución al Estudio de ecosistemas de Baltimore, un sitio de investigación ecológica a largo plazo financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Durante más de 20 años, los sitios de estudio de Gwynns Falls han sido monitoreados por contaminación del agua; estos datos se suman a un creciente cuerpo de investigación que analiza los contaminantes ambientales emergentes.