Penn State era o lugar ideal para observar o movimento de produtos farmacêuticos de águas residuais para águas subterrâneas porque a Universidade irrigou todas as suas águas residuais tratadas em quase 600 acres de terras agrícolas e florestais conhecidas como Filtro Vivo desde o início dos anos 1980. Crédito:Penn State
Há uma incerteza considerável em torno de contaminantes emergentes em ecossistemas aquáticos e águas subterrâneas, e um estudo recente da Penn State de compostos de produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais não acrescentou muita clareza. Mas forneceu uma visão sobre o transporte dos produtos químicos, de acordo com pesquisadores do College of Agricultural Sciences.
A pesquisa, que foi conduzido na estação de tratamento de águas residuais da Penn State e no Uuniversity's Living Filter, analisou o destino de sete contaminantes emergentes:paracetamol, ampicilina, cafeína, naproxeno, ofloxacina, sulfametoxazol, e trimetoprima.
O objetivo do estudo era rastrear esses compostos através da estação de tratamento de águas residuais e, finalmente, para os poços no Living Filter para avaliar a eficiência de remoção da planta e a capacidade do perfil do solo do Living Filter para fornecer tratamento adicional dos compostos que persistiram no efluente.
Uma vez por semana, de outubro de 2016 a março deste ano, Amostras compostas de 24 horas foram coletadas após cada processo de tratamento na planta. Amostras de água foram coletadas mensalmente em 14 poços de água subterrânea no Living Filter. Os resultados da pesquisa - embora de forma alguma conclusivos - foram considerados instigantes e úteis, de acordo com Heather Gall, professor assistente de engenharia agrícola e biológica.
"O estudo foi o único que forneceu um instantâneo do solo atuando como um filtro biogeoquímico para remover alguns contaminantes emergentes, "disse Gall, que apresentou os resultados na reunião anual da Sociedade Americana de Engenheiros Agrícolas e Biológicos, em Spokane, Washington.
"Penn State era o lugar ideal para observar o movimento de produtos farmacêuticos de águas residuais para águas subterrâneas, porque a Universidade irrigou todas as suas águas residuais tratadas em quase 600 acres de terras agrícolas e florestais conhecidas como Filtro Vivo desde o início dos anos 1980, "disse Gall." E os poços próximos nos permitem observar as concentrações dos produtos químicos que atingiram as águas subterrâneas relativamente profundas do local. "
Em geral, Gall explicou, o estudo revelou que a estação de tratamento de águas residuais removeu efetivamente o paracetamol e a cafeína e exibiu variabilidade sazonal na eficiência de remoção dos outros compostos. O componente de lodo ativado da planta foi a etapa mais eficaz para reduzir as concentrações de contaminantes. As concentrações nas águas subterrâneas foram tipicamente pelo menos uma ordem de magnitude menor do que as concentrações no efluente da estação de tratamento, sugerindo que o solo geralmente agia como um filtro biogeoquímico eficaz, exceto durante eventos de derretimento de neve.
Em geral, o estudo revelou que a estação de tratamento de águas residuais da Penn State removeu efetivamente o acetaminofeno e a cafeína e exibiu variabilidade sazonal na eficiência de remoção dos outros compostos. O componente de lodo ativado da planta foi a etapa mais eficaz para reduzir as concentrações de contaminantes. Crédito:Penn State
Trabalho de campo para o estudo, que foi conduzido pela pesquisadora principal Brittany Ayers, na época, um curso de graduação na Penn State Schreyer Honors College - foi realizado em uma variedade de condições climáticas, que afetou a forma como a estação de tratamento lidou com os compostos químicos, Gall observou. Micróbios no processo de tratamento, que quebram e removem os contaminantes, não parecia ser tão eficiente durante o frio, condições de inverno.
As baixas temperaturas não parecem afetar a capacidade do solo de filtrar os contaminantes; Contudo, precipitação pesada e eventos significativos de derretimento de neve diminuíram a remoção, significando que concentrações mais altas foram observadas nos poços após esses eventos.
"O interessante sobre este projeto é que essas amostras foram coletadas principalmente nos meses frios, e não costumamos ver estudos de campo feitos durante o inverno. Mas isso aconteceu porque o projeto de pesquisa fazia parte da tese de honra do aluno, e feito durante o semestre da primavera, "Gall disse." Então, vimos a influência das condições frias, ciclos de congelamento-descongelamento, e pesado, chuvas prolongadas. "
O estudo de contaminantes emergentes é importante porque as pessoas usam uma grande variedade de produtos químicos em suas vidas diárias, incluindo medicamentos controlados, medicamentos de venda livre e produtos de cuidados pessoais. Os produtos químicos nesses produtos entram no fluxo de águas residuais e não são removidos completamente pelas estações de tratamento de águas residuais, fazendo com que esses produtos químicos e seus metabólitos persistam no efluente tratado.
Embora esses compostos sejam considerados poluentes da água, eles ainda não são regulamentados por nenhum padrão de qualidade da água. Eles foram detectados em águas superficiais, lençóis freáticos, esgoto e até mesmo água potável - no entanto, as implicações de longo prazo para as espécies não-alvo, como a vida selvagem aquática e a saúde humana, são amplamente desconhecidas.
Em geral, pensa-se que esses compostos atingiram o ambiente aquático desde que foram usados comercialmente, mas apenas durante a última década, aproximadamente, a pesquisa ambiental foi amplamente conduzida e as preocupações sobre os efeitos dos produtos farmacêuticos em corpos d'água foram levantadas.
Os avanços na tecnologia e na química analítica reduziram os limites de detecção, permitindo a detecção desses produtos químicos em concentrações tão baixas quanto partes por bilhão e partes por trilhão. Concentrações relativamente baixas afetam peixes e anfíbios.