Un proyecto español ha desarrollado un sistema basado en microalgas y bacterias, combinadas con biofiltros verticales, que elimina hasta el 98 % de nitratos y más del 90 % de pesticidas antibióticos y genes de resistencia antimicrobiana. Este dispositivo promete mejorar la calidad del agua en zonas rurales con alta contaminación.
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.
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.
Ahora, una investigación del 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 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.
La contaminación por antibióticos del agua subterránea tiene potencial de generar resistencia a los antimicrobianos
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 sistema de cultivo de microalgas y bacterias, junto con un biofiltro de corcho y madera.
Eliminación de nitratos
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 miligramos por litro, obteniendo resultados muy positivos.
Esta solución basada en la naturaleza es capaz de eliminar tanto los nitratos como los posibles microcontaminantes
Parte de los resultados del proyecto europeo LIFE Spot han sido publicados en las revistas Chemosphere y Journal of Environmental Management.
Víctor Matamoros, el investigador que ha liderado el estudio desde el IDAEA-CSIC, explica que “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”. “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 científico.
Mejora de la eficiencia
Los métodos convencionales de tratamiento de agua, como la separación por ósmosis inversa (proceso natural que utiliza una membrana semipermeable para depurar el agua) 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 investigación confirma que la tecnología estudiada es una solución clave para áreas remotas, mal comunicadas y alejadas de servicios», David Sánchez, investigador de Eurecat
El estudio realizado por el equipo investigador del IRTA se basa en el análisis de la diversidad microbiana y sus características funcionales. Este ha demostrado reducir de forma muy significativa tanto las concentraciones de nitratos como la mayor parte de los microcontaminantes en el biofiltro.
El proceso se sustenta en la degradación microbiana de pellets de madera sumergidos en el agua y los procesos microbianos de desnitrificación heterótrofa anaerobia (proceso biológico en el que las bacterias reducen el nitrato a nitrógeno molecular en ausencia de oxígeno).
El proyecto ha demostrado con éxito la viabilidad técnica, ambiental y económica de un nuevo tratamiento del agua subterránea que podría tener un impacto positivo en 20 millones de personas que viven en zonas rurales europeas.
De acuerdo con el científico de Eurecat David Sánchez “la investigación confirma que la tecnología estudiada es una solución clave para áreas remotas, mal comunicadas y alejadas de servicios, al eliminar el principal inconveniente de la ósmosis inversa o las resinas de intercambio iónico, que es la gestión de los rechazos”.
Agua potable y segura
Para evaluar la idoneidad y seguridad del agua tratada, en el IRTA realizaron 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.
Las heces de los animales no contenían ni antibióticos ni genes de resistencia a antibióticos
Según indican los investigadores del IRTA, la biomasa generada durante el proceso podría, además, 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, en colaboración con el IDAEA-CSIC, se determinó que las heces de los animales no contenían ni antibióticos ni genes de resistencia a antibióticos.
El uso de esta tecnología se ha aplicado en tres zonas rurales afectadas por la contaminación agrícola: Nules, en Castellón; Caldes de Montbui, en Barcelona; y en una zona periurbana en Perpiñán, Francia.
