Em Baltimore, Maryland, Uma infraestrutura de esgoto com vazamento fornece dezenas de milhares de doses humanas de produtos farmacêuticos para a Baía de Chesapeake todos os anos. Portanto, relata um novo estudo em Ciência e Tecnologia Ambiental que monitorou uma rede de córregos urbanos por um período de um ano. As concentrações de drogas detectadas foram persistentes, variável, e ocorreram em níveis ecologicamente relevantes.

A poluição farmacêutica de águas doces é um problema global mal quantificado. Misturas de drogas em lagos, rios, e riachos podem perturbar a biologia e o comportamento animal, crescimento de algas, e outros processos ecológicos - com efeitos nocivos em cascata.

Megan Fork, autora principal, um associado de pesquisa de pós-doutorado no Cary Institute of Ecosystem Studies, diz, "Os produtos farmacêuticos entram em águas doces por meio de várias vias, incluindo efluentes de tratamento de águas residuais e sistemas sépticos, bem como escoamento agrícola. Um importante, mas muitas vezes esquecido, o contribuinte é a infraestrutura de águas residuais envelhecida e defeituosa, que é comum em muitas cidades mais antigas. "

Por um ano, amostras semanais de água foram coletadas de seis locais na bacia hidrográfica de Gwynns Falls, em Baltimore. Fork explica, "Como os riachos de Gwynns Falls não recebem efluentes de águas residuais, fomos capazes de estimar as cargas anuais de poluição farmacêutica atribuídas apenas a tubos com vazamento. "Os locais representavam um gradiente de desenvolvimento, variando de suburbano a altamente urbano. A equipe também coletou amostras de um local de referência florestal a noroeste da bacia hidrográfica de Gwynns Falls.

As amostras foram selecionadas para 92 compostos farmacêuticos. Nos sete locais de estudo, 37 compostos únicos foram detectados. O mais comum foi o antibiótico trimetoprima. A maior concentração de produtos farmacêuticos foi detectada onde Gwynns Falls encontra o Inner Harbor de Baltimore. Aqui, o analgésico paracetamol foi o mais prevalente. As concentrações de drogas foram maiores em locais mais densamente povoados.

Para estimar a quantidade de compostos farmacêuticos que os canos com vazamento entregam à bacia hidrográfica a cada ano (a 'carga' anual), a equipe emparelhou os dados sobre as concentrações de drogas detectadas na saída de Gwynns Falls com as taxas de descarga do rio registradas por uma estação de monitoramento do USGS no local. As cargas anuais foram calculadas para nove classes farmacêuticas.

Os resultados:canos com vazamento na bacia hidrográfica de Gwynns Falls levam o equivalente a dezenas de milhares de doses de compostos farmacêuticos ao porto interno de Baltimore; isso inclui 30, 000 doses de antidepressivos para adultos, 1, 700 doses de antibióticos, e cerca de 30, 000 comprimidos de paracetamol. As concentrações eram ambientalmente relevantes - em níveis que poderiam afetar o comportamento dos organismos, biologia, e outros processos ecológicos - e altamente variáveis, o que significa que os organismos aquáticos são expostos a uma mistura de compostos em constante mudança.

Fork explica, "Estabelecer as cargas de contaminantes, como produtos farmacêuticos, é importante, uma vez que baixas concentrações podem induzir reguladores e gerentes a pensar que são insignificantes. Em Baltimore, já estamos vendo que as bactérias que vivem nos riachos são resistentes aos antibióticos comuns, sugerindo que baixas exposições crônicas podem resultar em efeitos significativos na vida do rio. "

Próximo, a equipe calculou o “balanço de massa” anual da bacia hidrográfica para oito classes farmacêuticas. O objetivo:revelar as vias pelas quais os compostos farmacêuticos consumidos na bacia hidrográfica de Gwynns Falls entram no meio ambiente, e como essas vias diferem entre os compostos.

Os cálculos de balanço de massa levaram em consideração dados sobre:​​volume de águas residuais per capita, a quantidade de produtos farmacêuticos consumidos (estimado usando dados nacionais sobre prescrições, dimensionado para a população da bacia hidrográfica de Gywnns Falls), concentrações de drogas no esgoto, a proporção de compostos farmacêuticos metabolizados no corpo versus a proporção excretada, a quantidade de poluição farmacêutica removida pelo tratamento de águas residuais, a quantidade que vaza, e a quantidade que entra no meio ambiente por meio de efluente da estação de tratamento de efluentes.

Embora a bacia hidrográfica de Gwynns Falls não receba efluentes da estação de tratamento de águas residuais, o esgoto produzido na bacia hidrográfica de Gwynns Falls é canalizado para tratamento em uma bacia hidrográfica próxima. Depois do tratamento, esse efluente é descarregado na Baía de Chesapeake. Este esgoto desviado foi incluído nos cálculos do balanço de massa.

Emma Rosi, coautor sênior e ecologista aquático do Cary Institute, explica, "Nossas descobertas mostram que plantas e animais expostos ao esgoto de canos com vazamento estão recebendo uma mistura diferente de compostos do que aqueles expostos ao efluente da estação de tratamento de águas residuais. Na bacia hidrográfica de Gwynns Falls, efluente de águas residuais é a principal via de distribuição de antibióticos, enquanto os analgésicos têm maior probabilidade de entrar no ambiente por meio de vazamentos na infraestrutura. Este tipo de informação é crítica para avaliar a exposição dos organismos a diferentes compostos e efeitos associados. "

A redução de insumos farmacêuticos para águas doces requer investimento municipal na reparação de infraestruturas de águas residuais antigas e danificadas, e modernização das instalações de tratamento de águas residuais para remover mais eficazmente esses contaminantes. Quantificar cargas anuais de produtos farmacêuticos que entram em águas doces, e identificar vias de entrada no meio ambiente, pode orientar a regulamentação e fornecer métricas para avaliar os esforços futuros de mitigação da poluição.

Rosi observa, "Estimamos que cerca de 1% do esgoto bruto originado na bacia hidrográfica de Gwynns Falls flui para o meio ambiente por meio de vazamento de infraestrutura. Se extrapolarmos nossos cálculos para toda a bacia hidrográfica da Baía de Chesapeake, estimamos que aproximadamente 11,7 bilhões de litros de esgoto bruto podem entrar na baía por meio de vazamentos todos os anos - carregando uma variedade de compostos farmacêuticos que podem afetar os organismos aquáticos e interromper os processos do ecossistema. "

Com a conclusão de Fork, "Nossas descobertas ressaltam a onipresença das drogas em águas doces, e a necessidade de examinar e contabilizar todas as vias de poluição, não apenas os óbvios, como efluentes da estação de tratamento de águas residuais. "

Esta pesquisa é uma contribuição para o Baltimore Ecosystem Study, um site de pesquisa ecológica de longo prazo financiado pela US National Science Foundation. Por mais de 20 anos, os locais de estudo de Gwynns Falls foram monitorados quanto à poluição da água; esses dados agregam-se a um crescente corpo de pesquisa que analisa os contaminantes ambientais emergentes.