La investigación en la Universidad Estatal de Oregón ha arrojado nueva luz sobre cómo un componente de producto de consumo cada vez más común, las nanopartículas de plata, puede interferir potencialmente con el tratamiento de las aguas residuales.

Los hallazgos sugieren que los métodos convencionales de prueba de toxicidad para concentraciones de plata en plantas de tratamiento pueden producir resultados que produzcan una falsa sensación de seguridad.

La investigación es importante porque si la plata, que tiene propiedades antibacterianas de amplio espectro, frustra el trabajo de las bacterias beneficiosas de las plantas, luego, demasiados nutrientes terminan en las vías fluviales.

Eso a su vez puede conducir a la eutrofización:una sobreabundancia de nutrientes en una masa de agua que resulta en una explosión de vegetación, como una floración de algas, y una reducción de la vida animal debido a la falta de oxígeno.

"Las nanopartículas de plata se están incorporando a una gama de productos que incluyen apósitos para heridas, ropa, filtros de agua, pasta de dientes e incluso juguetes para niños, "dijo el autor correspondiente Tyler Radniecki, profesor asistente de ingeniería ambiental en OSU. "Las nanopartículas pueden terminar en corrientes de aguas residuales a través del lavado o simplemente del uso regular del producto".

El trabajo de Radniecki y colaboradores de la Facultad de Ingeniería analizó las nanopartículas de plata, la plata iónica que liberan y una bacteria oxidante del amoníaco, Nitrosomonas europaea .

Bacterias oxidantes de amoniaco, o AOB, son cruciales porque convierten el amoníaco en nitrito para comenzar el proceso de obtención de uno de esos nutrientes, nitrógeno, fuera de las aguas residuales. El estudio analizó tanto la flotación libre como la o planctónico, N. europaea y también las biopelículas que crean.

La investigación de OSU confirmó observaciones anteriores de que las biopelículas son más capaces que las bacterias planctónicas para protegerse de los efectos de la plata.

"Las biopelículas mostraron una mayor resistencia a múltiples factores, "Dijo Radniecki." Uno era simplemente más masa de células, y la capa superior de células actuó como un escudo de sacrificio que permitió que las bacterias de abajo no fueran inhibidas. Las tasas de crecimiento lentas también fueron una protección contra la toxicidad de la plata porque las enzimas que la plata evita que se vuelque no lo hacen con tanta frecuencia ".

Más importante, el trabajo reveló una nueva arruga:que la inhibición de la capacidad de conversión de amoníaco de AOB es más una función del tiempo de exposición a la plata que del nivel de concentración de plata.

"La mayoría de los estudios que investigan la inhibición de biopelículas de aguas residuales por nanopartículas se han realizado en escenarios de exposición a corto plazo, menos de 12 horas, "Radniecki dijo." Además, han utilizado la misma cantidad de tiempo para la residencia hidráulica y la retención de lodos ".

El problema con eso, el explica, es que en una planta de tratamiento que utiliza biopelículas, el tiempo de retención del lodo (el tiempo que las bacterias están en la planta) será mucho mayor que el tiempo de residencia hidráulica, es decir, el tiempo que las aguas residuales están en la planta.

"Eso permite, tiempo extraordinario, para la acumulación y concentración de contaminantes metálicos, incluyendo plata iónica y nanopartículas de plata, "dijo Radniecki, cuyo trabajo implicó tiempos de exposición de 48 horas. "Las células de biopelícula inmovilizadas están expuestas a un volumen de agua y una masa de contaminantes mucho mayor que los sistemas de células planctónicas. Lo que eso significa es, los resultados de los estudios de exposición a corto plazo pueden no incorporar la acumulación esperada de plata dentro de la biopelícula; Los monitores de las plantas de aguas residuales pueden estar subestimando la toxicidad potencial a largo plazo, situaciones de exposición de baja concentración ".