Una nueva investigación ha demostrado por primera vez el rendimiento estacional de un innovador tratamiento para aguas subterráneas contaminadas con nitratos, pesticidas, antibióticos y genes de resistencia a los antibióticos.
Las dos plantas piloto diseñadas para el proyecto, ubicadas en las instalaciones del IRTA en Caldes de Montbui, en Barcelona, y en la planta de potabilización de agua en Nules, en Castellón, combinan un innovador sistema de cultivo de microalgas y bacterias, junto con un biofiltro de corcho y madera. Esta solución basada en la naturaleza es capaz de eliminar tanto los nitratos como los posibles microcontaminantes presentes en el agua de pozo situado en una zona con altas concentraciones de nitratos, de hasta 400 mg por litro.
El agua subterránea es una fuente esencial de agua potable y crucial para mantener los ecosistemas. Sin embargo, enfrenta una contaminación creciente, especialmente en zonas con una alta actividad agrícola y ganadera.
Además, su contaminación por antibióticos preocupa a la comunidad científica por su potencial para generar resistencia a los antimicrobianos, lo que supone un alarmante problema de salud pública.
Los métodos convencionales de tratamiento de agua, como la separación por ósmosis inversa y la adsorción con carbón activado, son efectivos, pero plantean un elevado coste y generan residuos. Estas dificultades son más acuciantes en zonas rurales y aisladas, donde los tratamientos descentralizados representan una alternativa más sostenible y económica.
La contaminación por antibióticos de las aguas subterráneas preocupa por su potencial para generar resistencia a los antimicrobianos, lo que supone un alarmante problema de salud pública
El estudio, cuyos resultados han sido publicados en las revistas Chemosphere y Journal of Environmental Management, ha sido elaborado por el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC), el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA), el centro tecnológico Eurecat y las empresas Facsa, Protecmed y Nenuphar.
“El sistema ha conseguido eliminar hasta un 98% de los nitratos, dependiendo de la estación del año, y más del 90% de los pesticidas y antibióticos de manera consistente”, explica Víctor Matamoros, el investigador que ha liderado el estudio desde el IDAEA. “La combinación de microalgas y biofiltro ha sido determinante en este proceso, aunque es en el biofiltro de corcho y madera donde se produce la mayor desnitrificación”, añade el investigador.
El sistema ha conseguido eliminar hasta un 98% de los nitratos, dependiendo de la estación del año, y más del 90% de los pesticidas y antibióticos de manera consistente
El estudio metataxonómico de la diversidad microbiana y sus características funcionales, realizada por el equipo investigador del IRTA, ha revelado que la degradación microbiana de los pellets de madera sumergidos en el agua mantiene activos, de forma simultánea, los procesos microbianos de desnitrificación heterótrofa anaerobia (proceso biológico en el que las bacterias reducen el nitrato a nitrógeno molecular en ausencia de oxígeno). Esto permite reducir de forma muy significativa, tanto las concentraciones de nitratos como la mayor parte de los microcontaminantes en el biofiltro.
Asimismo, según indican los investigadores del IRTA, la biomasa generada durante el proceso (las microalgas generadas en el fotobiorreactor) podría aprovecharse en agricultura como fertilizante orgánico o en la producción de biogás. Los resultados del estudio confirman que la biomasa cosechada no acumula contaminantes, lo que refuerza su potencial dentro de un modelo de economía circular.
Además, para evaluar la idoneidad y seguridad del agua tratada, en el IRTA se realizó un estudio demostrativo suministrando agua a conejos durante veintiún días, en una granja a escala demostrativa. Se evaluó el consumo de pienso y el crecimiento de los animales sin que se detectaran efectos adversos en su salud. Igualmente, en colaboración con el IDAEA-CSIC, se determinó que las heces de los animales no contenían ni antibióticos ni genes de resistencia a antibióticos.