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Entender el destino de los antibióticos y su resistencia durante la reutilización de las aguas residuales en la agricultura


25/03/2020

Reutilización
Entender el destino de los antibióticos y su resistencia durante la reutilización de las aguas residuales en la agricultura

 

  • La reutilización de las aguas residuales tratadas se considera un medio interesante y sostenible de gestionar el agua en la agricultura
 
El proyecto ANSWER evaluó la propagación y la transmisión de antibióticos y la resistencia a antibióticos desde las aguas residuales tratadas hasta el suelo y los cultivos, al mismo tiempo, que investigó cómo unas condiciones específicas pueden afectar a su propagación.
 
Los antibióticos llegan a las redes de alcantarillado a través de los excrementos humanos. Muchos de ellos son resistentes a los tratamientos biológicos convencionales de las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) urbanas, por lo que existe una mayor posibilidad de transmisión al medio ambiente receptor y a los cultivos que se riegan con aguas residuales tratadas, ya sea como compuestos originales o como productos de transformación.
 
Las PTAR son centros de proliferación de bacterias resistentes a antibióticos (BRA) y de transmisión de genes de resistencia a los antibióticos (GRA) y de otros elementos genéticos móviles. Sin embargo, su penetración potencial en cultivos regados con aguas residuales tratadas todavía está por explorar.
 

Evaluación de los niveles de BRA/GRA en las aguas residuales tratadas y el medio ambiente receptor

 
Con el apoyo del programa Marie Sk?odowska-Curie, el proyecto ANSWER investigó los riesgos asociados a la reutilización de las aguas residuales urbanas en la agricultura.
 
Esto se consiguió gracias a un consorcio multidisciplinar de investigadores experimentados, tanto académico como no académicos, e investigadores noveles.
 
Los socios investigaron el ciclo entero de reutilización de las aguas residuales, desde el tratamiento de las aguas residuales, utilizando protocolos microbiológicos existentes, y desarrollando otros nuevos, y sistemas de biodetección para la supervisión de BRA/GRA.
 
Asimismo, estudiaron su destino en suelos/cultivos y recursos hídricos a través de análisis químicos avanzados y de pruebas de nuevos criterios de evaluación toxicológicos. «Nuestro trabajo obtuvo varios resultados interesantes, como el hecho de que las bacterias exógenas que proliferan en las aguas residuales pueden vivir en el suelo durante mucho tiempo», señala Despo Fatta-Kassinos, coordinadora del proyecto, de la Universidad de Chipre.
 
«Los GRA móviles específicos están estrechamente relacionados con los efluentes de aguas residuales, en los que se puede hacer un seguimiento de la dinámica a lo largo del ciclo aguas residuales-suelo-cultivo», continúa.
 
A través de unos métodos basados en experimentos y modelizaciones, así como de herramientas avanzadas de análisis químico, microbiológico y molecular, los investigadores noveles observaron la transmisión de antibióticos, BRA y GRA en condiciones ambientales controladas y reales en Chipre, España y Portugal. A fin de determinar su penetración, los investigadores noveles cuantificaron estos niveles en diferentes cultivos.
 

Minimización de BRA y GRA

 
Los socios evaluaron diferentes tecnologías de tratamiento de las aguas residuales, tanto convencionales como avanzadas, para eliminar antibióticos, BRA y GRA, como los fangos activos convencionales (FAC), la ozonización, la filtración por membrana y la fotocatálisis.
 
Entre otros factores, descubrieron que la eficacia de los FAC dependía de las condiciones operativas, la actividad microbiana y las presiones de selección. Con respecto a la filtración, las membranas con una limitación de peso molecular de 5 kDa eran eficaces para reducir los GRA.
 

Penetración en los cultivos

 
En relación con el contenido de GRA en los cultivos, los socios de ANSWER observaron que el responsable era el abonado con estiércol más que el agua de riego.
 
Tal como comenta Irene Michael-Kordatou, directora científica del proyecto: «Uno de los grandes logros del proyecto fue el desarrollo de un modelo de estómago humano, que puede ayudar a evaluar los posibles riesgos de la transmisión de BRA/GRA debido al consumo de cultivos que se han regado con aguas residuales». Esto reveló que los BRA/GRA persisten durante largos períodos, lo que confirma la hipótesis de transmisión potencial a humanos, un tema que merece ser más investigado.
 

Importancia de ANSWER y perspectivas de cara al futuro

 
A fin de conocer mejor el impacto relacionado sobre el medio ambiente y la salud, ANSWER desarrolló una base de datos (alojada en Norman Network) para intercambiar información sobre antibióticos, BRA y GRA.
 
Los socios propusieron recomendaciones para seguir respaldando la toma de decisiones en la legislación pertinente relativa al uso de aguas residuales tratadas para riego. Un libro educativo infantil, «The Secret Handbook of the Blue Circle», sensibilizó sobre el ciclo hidrológico y la reutilización de aguas residuales. De cara al futuro, Fatta-Kassinos está segura de que «la red ANSWER puede contribuir sustancialmente al desarrollo de políticas en materia de reutilización de aguas residuales a fin de proteger la salud ecológica y humana».
 

Fuente cordis.europa.eu


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