Plantaciones forestales para filtrar fármacos y sustancias estimulantes en aguas residuales

Investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), en colaboración con el Instituto IMDEA Agua y el Centro de las Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA), ha llevado a cabo un estudio que demuestra el alto rendimiento de sistemas de depuración de aguas, basados en plantaciones forestales.

En España más de 2,7 millones de personas viven en poblaciones de menos de 2.000 habitantes, en las cuales limitaciones económicas y técnicas dificultan la instalación de las tradicionales estaciones depuradoras de aguas residuales. En este tipo de poblaciones es más viable realizar otros sistemas de tratamiento basados en procesos naturales como, por ejemplo, los humedales o los filtros verdes. Los nuevos resultados obtenidos ponen de manifiesto que estos últimos constituyen también un sistema apto para eliminar, en la gran mayoría de los casos, los llamados contaminantes emergentes, como fármacos (analgésicos, antiinflamatorios, etc.) o estimulantes (cafeína). Respecto a los sistemas de tratamiento de aguas convencionales, los porcentajes de eliminación de estas sustancias han sido en muchos casos superiores.

El sistema que se ha utilizado para este trabajo está formado por chopos (Populus alba) con una densidad de plantación de 10.000 árboles por hectárea. La instalación se ha hecho en la Planta Experimental de Carrión de los Céspedes (Sevilla), para depurar las aguas residuales de un edificio de oficinas. “Las aguas residuales generadas en las oficinas son tratadas previamente en un tanque imhoff, para que depositen sus sedimentos, y aplicadas después al filtro verde para su depuración”, explica María Leal, investigadora de la URJC y del grupo FILVER. “Para poder determinar la capacidad depuradora del sistema ha sido necesario muestrear el agua en diferentes compartimentos”, añade la investigadora.

El estudio ha comprobado que la mayor parte de la reducción de la contaminación se produce en los primeros 90 cm del suelo. Este hecho es debido, fundamentalmente, a la acción de los microorganismos y a la presencia de materia orgánica y arcillas, que interaccionan con los contaminantes.

Filtros verdes

Los filtros verdes están formados por una o varias parcelas, dimensionadas en función de las necesidades de depuración en cada ubicación. En ellas se instala vegetación arbórea que se riega con agua residual o depurada. Parte del agua aplicada se evapora, otra parte es captada por las raíces de los árboles y el resto se infiltra a través del suelo, recargando de esta manera el acuífero.

Algunos estudios realizados anteriormente han demostrado la eficacia de este sistema para eliminar o reducir el exceso de nutrientes de las aguas residuales. “Como hemos demostrado en otras investigaciones de nuestro grupo, los filtros verdes son capaces de contrarrestar la filtración de nutrientes (nitrógeno y fósforo) hacia el agua subterránea, fomentando su captación por parte de las plantas y los microorganismos, y su retención en el suelo”, explica la investigadora de la URJC. Sin embargo, hasta ahora ningún estudio había analizado su capacidad para eliminar contaminantes emergentes tales como fármacos, productos de cuidado personal o sustancias estimulantes como la cafeína o la nicotina.

Contaminantes emergentes

La existencia de este tipo de contaminantes en las aguas está generando cierta preocupación por parte de las instituciones y la sociedad en general, por las consecuencias que pueden tener en la salud de la población y de los ecosistemas.

En este último trabajo del grupo FILVER se han analizado más de una decena de compuestos, entre los que se encuentran algunos analgésicos (acetaminofén, codeína y naproxeno), estimulantes (metabolito de la nicotina), antidepresivos (citalopram), antiinflamatorios (ketoprofeno) o la cafeína. La detección de estos contaminantes emergentes está siendo posible gracias al desarrollo de nuevas tecnologías con técnicas analíticas más precisas y sensibles.

Este estudio forma parte de dos proyectos de investigación financiados del por el Ministerio de Economía y Competitividad: FILVER+ y REAGUA2.

Referencia bibliográfica

Martínez-Hernández, V., Leal, M., Meffe, R., de Miguel, A., Alonso-Alonso, C., de Bustamante, I., Lillo, J., Martín, I., Salas, J.J., 2018. "Removal of emerging organic contaminants in a poplar vegetation filter.Journal of Hazardous Materials 342, 482–491. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2017.08.035