La professoressa di chimica UB Diana Aga (a destra) e la dottoranda in chimica UB Luisa Angeles in laboratorio. Per studiare i prodotti farmaceutici nelle acque reflue, usano il sistema nella foto per isolare i composti chimici dalle acque reflue. Credito:Meredith Forrest Kulwicki
Uno studio su sette impianti di trattamento delle acque reflue negli Stati Uniti orientali rivela un record misto quando si tratta di rimuovere farmaci come antibiotici e antidepressivi.
La ricerca indica due metodi di trattamento, carbone attivo granulare e ozonizzazione, come particolarmente promettenti. Ogni tecnica ha ridotto la concentrazione di un certo numero di farmaci, compresi alcuni antidepressivi e antibiotici, in acqua di oltre il 95%, l'analisi degli scienziati trovato.
Fanghi attivi, un processo di trattamento comune che utilizza i microrganismi per abbattere i contaminanti organici, ha uno scopo importante nel trattamento delle acque reflue, ma era molto meno efficace nel distruggere farmaci persistenti come antidepressivi e antibiotici.
"Il messaggio da portare a casa qui è che potremmo effettivamente rimuovere la maggior parte dei farmaci che abbiamo studiato. Questa è la buona notizia. Se vuoi davvero acqua pulita, ci sono molti modi per farlo, "dice Diana Agà, dottorato di ricerca, Henry M. Woodburn Professore di Chimica presso l'Università del Buffalo College of Arts and Sciences.
"Però, per impianti che utilizzano solo fanghi attivi, potrebbe essere necessario un trattamento più avanzato come carbone attivo granulare e/o ozonizzazione, "Aga aggiunge. "Alcune città lo stanno già facendo, ma può essere costoso."
I risultati sono importanti perché qualsiasi farmaco scaricato dagli impianti di trattamento può entrare nell'ambiente, dove possono contribuire a fenomeni come la resistenza agli antibiotici, o essere consumato dalla fauna selvatica.
"La nostra ricerca si aggiunge a un corpus crescente di lavori che dimostrano che i metodi di trattamento avanzati, compresi ozonizzazione e carbone attivo, può essere molto efficace nel rimuovere i prodotti farmaceutici persistenti dalle acque reflue, "dice Anne McElroy, dottorato di ricerca, Professore e preside associato per la ricerca presso la Stony Brook University School of Marine and Atmospheric Sciences.
Lo studio, finanziato da New York Sea Grant, è stato pubblicato a novembre sulla rivista Scienze ambientali:ricerca e tecnologia sull'acqua .
Aga e McElroy hanno guidato il progetto, con la dottoranda in chimica UB Luisa Angeles come primo autore. Il documento era una partnership tra ricercatori di UB, Stony Brook University, il distretto sanitario di Hampton Roads e Hazen e Sawyer, una società nazionale di ingegneria idrica che progetta sistemi avanzati di trattamento delle acque reflue, compresi alcuni dei sistemi studiati.
La ricerca ha analizzato una varietà di tecnologie in uso in sette impianti di trattamento delle acque reflue negli Stati Uniti orientali, tra cui sei impianti in scala reale e un grande impianto pilota. Secondo il giornale, “non sono previste ubicazioni più precise a tutela dell'identità” delle strutture.
Angeles afferma che i risultati dello studio potrebbero guidare il futuro processo decisionale, soprattutto nelle aree in cui l'acqua scarseggia e nelle città che potrebbero voler riciclare le acque reflue, trasformandola in acqua potabile.
La ricerca è importante anche per la conservazione dell'ambiente. Ha dimostrato che le larve di zebrafish non hanno cambiato il loro comportamento quando sono state esposte alle acque reflue scaricate dagli impianti di trattamento. Però, è necessario molto più lavoro per capire in che modo le esposizioni a lungo termine possono avere un impatto sulla fauna selvatica, dice Agà.
In uno studio separato nel 2017, Il team di Aga ha trovato alte concentrazioni di antidepressivi o i resti metabolizzati di quei farmaci nel cervello di numerosi pesci nel fiume Niagara, parte della regione dei Grandi Laghi. Gli scienziati non comprendono ancora appieno gli impatti comportamentali ed ecologici che possono verificarsi quando le sostanze chimiche dei medicinali umani si accumulano negli animali selvatici nel tempo, dice Agà.
Sebbene gli impianti di trattamento delle acque reflue siano stati storicamente progettati e gestiti per scopi quali la rimozione di materia organica e azoto dall'acqua utilizzata, la nuova ricerca e altri studi precedenti dimostrano che queste strutture potrebbero anche essere sfruttate per rimuovere diverse classi di farmaci.