Muchos pesticidas, productos químicos industriales y farmacéuticos, así como sus productos de degradación, terminan en arroyos y ríos después de su uso.

Por ello, un equipo de químicos medioambientales de la UFZ examinó más de cerca 610 sustancias químicas con patrones de aparición conocidos o efectos problemáticos y analizó si se encuentran y en qué concentraciones en los cursos de agua europeos, desde grandes ríos como el Elba, el Danubio y el Rin hasta desde el Ebro y el Tajo en la Península Ibérica hasta arroyos más pequeños en las regiones agrícolas de Alemania.

Después de analizar 445 muestras de 22 ríos, los investigadores detectaron 504 de las 610 sustancias químicas. Encontraron 229 pesticidas y biocidas y 175 productos químicos farmacéuticos, así como tensioactivos, aditivos para plásticos y caucho, sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) e inhibidores de corrosión.

Detectaron hasta 50 sustancias químicas en el 40% de las muestras y entre 51 y 100 sustancias químicas en otro 41%. En cuatro muestras incluso pudieron detectar más de 200 microcontaminantes orgánicos. Detectaron la mayor cantidad de sustancias (241 sustancias químicas) en una muestra de agua tomada del Danubio.

En las muestras, los químicos medioambientales encontraron con mayor frecuencia N-acetil-4-aminoantpirina, que es un producto de degradación del analgésico metamizol. Se sabe poco sobre los efectos de esta sustancia en los ecosistemas de agua dulce.

"En el caso de muchos de estos metabolitos, no está claro hasta qué punto son perjudiciales para el medio ambiente. Todavía carecemos de los conocimientos necesarios", afirma la química medioambiental de la UFZ Saskia Finckh, coautora principal del estudio. Sin embargo, ya se han investigado los efectos negativos de otras sustancias detectadas en las aguas.

Una de las sustancias más comunes es el anticonvulsivo carbamazepina, que no es fácilmente biodegradable en cuerpos de agua. También perjudica la capacidad reproductiva de los invertebrados y retrasa el desarrollo de los peces. Por lo tanto, la carbamazepina ya está en la lista de vigilancia de la Agencia Federal de Medio Ambiente (UBA) y es una de las otras 23 sustancias prioritarias propuestas para agregarse a la Directiva Marco del Agua de la UE.

También se conoce el efecto de algunas otras sustancias que también se detectan con frecuencia en las muestras. Por ejemplo, los investigadores de la UFZ encontraron frecuentemente los insecticidas diazinón y fipronil, ambos extremadamente dañinos para los invertebrados acuáticos. En total, se superaron los umbrales de riesgo crónico para los invertebrados en más de 70 sustancias químicas detectadas en las aguas. Esto significa que la exposición prolongada o repetida puede provocar, entre otras cosas, trastornos del desarrollo.

Muchos de los microcontaminantes orgánicos individuales son un problema para las masas de agua por derecho propio. Sin embargo, hay algo más de qué preocuparse. "La variedad de sustancias químicas que se vierten en las masas de agua es un gran problema. Todavía sabemos muy poco sobre los efectos aditivos de estas sustancias cuando se mezclan entre sí", explica el Dr. Eric Carmona, químico medioambiental y codirector de la UFZ. autor.

Para poder evaluar el impacto de estos efectos de mezcla en los organismos que viven en los cursos de agua, los investigadores aplicaron el concepto de huella química, que cuantifica el potencial de las mezclas químicas para afectar la calidad del agua; específicamente, qué posibilidades de supervivencia hay en el agua. organismos acuáticos como peces, crustáceos y algas tienen en un sitio particular. La huella química se calcula relacionando la concentración de una sustancia química en un sitio con el efecto esperado.

Luego se suman los valores de las sustancias químicas detectadas. Para cada uno de estos grupos de organismos, existe un valor límite científico. Las excedencias de este valor pueden contribuir a la desaparición de especies vulnerables del ecosistema. Los valores límite científicos se superaron en el 74% de las muestras analizadas. El riesgo es particularmente alto para los crustáceos; en el 15% de los lugares estudiados es incluso agudo, lo que significa que los animales tienen pocas posibilidades de sobrevivir en estos lugares.

Los investigadores de la UFZ concluyen que, a pesar de muchas medidas de mejora, todavía hay demasiadas sustancias químicas en aguas europeas. En muchos sitios se superan los valores límite.

"Nuestros datos también muestran que no son sólo sustancias individuales las que contribuyen a este problema, sino el gran número de sustancias", afirma Finckh. Por lo tanto, es necesario incluir aún más productos químicos en el monitoreo químico del agua para la implementación de la Directiva Marco del Agua de la UE porque aún no se han evaluado en un contexto ambiental. También se necesitan más datos de medición.

"A menudo no está claro qué efectos tienen las sustancias químicas en los organismos del agua y en qué concentraciones", afirma Carmona. En estos casos, se han utilizado valores basados ​​en modelos; sin embargo, estos conducen a una mayor incertidumbre que los valores de efecto medidos. "A la hora de evaluar las sustancias químicas, deberíamos prestar más atención a sus mezclas", afirma Finckh.

Los hallazgos se publican en la revista Environment International. .

Más información: Saskia Finckh et al, Mapeo de huellas químicas de microcontaminantes orgánicos en arroyos europeos, Environment International (2023). DOI:10.1016/j.envint.2023.108371

Proporcionado por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes