O solo pode filtrar antibióticos de águas residuais tratadas, protegendo a água subterrânea
p Pesquisadora Alison Franklin, estudante de doutorado na Faculdade de Ciências Agronômicas, coloca a tampa em uma amostra de solo retirada do Filtro Vivo da Penn State com um amostrador de solo hidráulico Giddings. Ela estava procurando antibióticos. Crédito:Jack Watson Research Group / Penn State
p O solo pode ser um filtro natural que pode atuar como um tratamento terciário para águas residuais, evitando que os antibióticos contaminem as águas subterrâneas, de acordo com pesquisadores que conduziram um estudo na Penn State's Living Filter. p Os pesquisadores analisaram o destino e o transporte de três antibióticos importantes para a saúde humana - sulfametoxazol, ofloxacina e trimetoprim - no solo e nas águas subterrâneas no Living Filter, um sistema de reutilização de águas residuais de 50 anos que irriga o efluente tratado da estação de tratamento de esgoto do campus University Park em 600 acres de fazenda e floresta. Em geral, os pesquisadores descobriram que cada antibiótico se comportou de maneira diferente quando exposto ao perfil do solo, mas eles ganharam uma visão sobre como o solo pode melhorar o tratamento de águas residuais.
p Atualmente, a maior parte das águas residuais tratadas em todo o mundo é descarregada por estações de tratamento de esgoto nos rios. Contudo, a maioria dessas instalações não é capaz de remover completamente produtos farmacêuticos, como antibióticos. Como resultado, muitos rios carregam baixos níveis de produtos farmacêuticos que são suspeitos de prejudicar a vida aquática. Em vias navegáveis que fornecem água potável, baixos níveis de antibióticos podem representar riscos à saúde humana, contribuindo para o desenvolvimento da resistência aos antibióticos.
p Uma alternativa para despejar águas residuais tratadas em cursos de água e possivelmente contribuir para a resistência a antibióticos e outros problemas ecológicos é pulverizá-las em terra, como a Penn State tem feito por mais de cinco décadas na Living Filter, observou Jack Watson, professor de física do solo e biogeoquímica do solo. Seu grupo de pesquisa no College of Agricultural Sciences da Universidade liderou o estudo.
p "Com baixos níveis de antibióticos no meio ambiente devido ao lançamento de efluentes da estação de tratamento de águas residuais nos cursos de água, a preocupação está aumentando sobre os impactos na saúde humana, "disse ele." Solo, devido à sua natureza física e química, em muitos casos, pode oferecer outro nível de tratamento para remover antibióticos de águas residuais tratadas. Este estudo começa a avaliar a eficácia desse conceito. "
p As águas residuais tratadas são pulverizadas nas plantações e áreas arborizadas no Living Filter. Existem poucas instalações como esta no leste dos EUA, mas o reúso de águas residuais para fornecer água de irrigação e recarregar aquíferos é uma prática comum no árido oeste americano e nos desertos do Oriente Médio. Crédito:Pennsylvania State University
p Existem poucas instalações como a Living Filter da Penn State no leste dos EUA, mas a reutilização de águas residuais para fornecer água de irrigação e recarregar aquíferos é uma prática comum no árido oeste americano e nos desertos do Oriente Médio, apontou o pesquisador principal Alison Franklin, estudante de doutorado em ciência do solo e biogeoquímica.
p Franklin coletou amostras de solo em um local no Living Filter que não recebeu irrigação por sete meses, e então no mesmo local após um evento de irrigação e novamente após 10 semanas de irrigação. Franklin também coletou amostras de água subterrânea três vezes por ano durante cinco anos para capturar a variabilidade sazonal.
p Os pesquisadores normalmente encontraram sulfametoxazol nas concentrações mais altas no efluente da estação de tratamento de águas residuais com ofloxacina e trimetoprim em concentrações mais baixas. No solo, a ofloxacina estava presente nas maiores concentrações após sete meses sem irrigação, mas o sulfametoxazol não atingiu concentrações maiores do que a ofloxacina até que o efluente fosse aplicado continuamente. O trimetoprim só foi detectado no solo após 10 semanas de irrigação com efluente.
p Esses resultados sugerem que a ofloxacina pode permanecer no solo por longos períodos de tempo, Franklin explicou, enquanto o sulfametoxazol e o trimetoprim podem não permanecer após a interrupção das irrigações do efluente.
p As concentrações de água subterrânea eram normalmente muito mais baixas do que as concentrações de solo ou efluente de águas residuais com apenas sulfametoxazol sendo encontrado de forma consistente.
p O Living Filter da Penn State é um sistema de reutilização de águas residuais de 50 anos que irriga o efluente tratado da estação de tratamento de esgoto do campus University Park em 600 acres de fazenda e floresta. Único no leste dos Estados Unidos, a instalação oferece oportunidades para os pesquisadores conduzirem uma ampla gama de experimentos sobre a qualidade da água. Crédito:Penn State
p "Dado que os antibióticos interagiram com o perfil do solo e as concentrações de água subterrânea eram frequentemente mais do que 1, 000 vezes menor do que o efluente, o perfil do solo parece ser um tratamento terciário adequado para efluentes de estação de tratamento de águas residuais, ", disse ela." Isso levaria a uma melhor qualidade da água e proteção da saúde humana. "
p Os resultados da pesquisa, que foram publicados hoje, 10 de setembro, no
Journal of Environmental Quality , são importantes, Franklin acredita, porque eles sugerem que a aplicação em terra de águas residuais tratadas, em alguns casos, pode representar uma maneira econômica para as estações de tratamento de águas residuais serem atualizadas para remover antibióticos e talvez outros contaminantes emergentes, também, de seus efluentes.
p Isso pode ser crítico, Franklin acredita, se o governo decidir estabelecer padrões de qualidade da água para antibióticos e outros produtos farmacêuticos.
p "Há muitas pesquisas analisando o que pode ser feito em estações de tratamento de águas residuais para melhorar suas capacidades de remover contaminantes emergentes - mas as soluções são caras de implementar e podem ser menos de 100 por cento eficazes, "ela disse." Então, nosso trabalho sugere que, especialmente com a escassez de água, poderíamos reutilizar a água e purificá-la à medida que ela desce no perfil do solo antes de chegar ao sistema de água subterrânea. "
p Todos os perfis do solo não podem impedir que os antibióticos cheguem às águas subterrâneas, Franklin concedeu, portanto, dependeria da qualidade e do tipo do solo. Mas essas descobertas sugerem que, em lugares, a aplicação de águas residuais tratadas em terras - como é feito na Penn State - pode ser uma maneira econômica de remover antibióticos de águas residuais tratadas.
p "Talvez algumas estações de tratamento de águas residuais não precisem ser completamente reformadas, "disse Franklin." Talvez eles possam ser adaptados para reutilizar a água pulverizando águas residuais tratadas na terra. "