{"id":133676,"date":"2018-06-29T12:51:15","date_gmt":"2018-06-29T11:51:15","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/?p=133676"},"modified":"2018-06-29T12:51:15","modified_gmt":"2018-06-29T11:51:15","slug":"reutilizacion-indirecta-el-suelo-como-agente-depurador","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/2018\/06\/29\/133676","title":{"rendered":"Reutilizaci\u00f3n indirecta: El suelo como agente depurador"},"content":{"rendered":"

La utilizaci\u00f3n de agua superficial y subterr\u00e1nea impactada por efluentes urbanos para el riego de cultivos se conoce como reutilizaci\u00f3n indirecta. Los procesos de atenuaci\u00f3n natural en el suelo pueden suponer una mejora cualitativa de dichas aguas y ayudar a mitigar el impacto de ciertos contaminantes, como f\u00e1rmacos y metales traza, actuando como un tratamiento adicional al realizado en las EDARs. Sin embargo, esta pr\u00e1ctica podr\u00eda implicar la transferencia de aquellos contaminantes m\u00e1s persistentes a las plantas de cultivo o al acu\u00edfero, suponiendo un riesgo para la salud humana y la de los ecosistemas. De esta inquietud surge en IMDEA Agua el proyecto FatePharM \u201cRiego de cultivos con aguas superficiales contaminadas con f\u00e1rmacos y metales traza: \u00bfatenuaci\u00f3n natural o riesgo para la salud?\u201d, coordinado por Ana de Santiago Mart\u00edn y Raffaella Meffe, en el seno del grupo de investigaci\u00f3n \u201cSoil and Water Quality in the Environment<\/a>\u201d. El objetivo general de FatePharM es determinar el rol jugado por el suelo como agente depurador en la reutilizaci\u00f3n indirecta de aguas superficiales, como medida de mejora de la eficiencia de los recursos naturales, as\u00ed como evaluar el potencial riesgo para la salud humana y el medioambiente.<\/p>\n

Ana de Santiago Mart\u00edn, Raffaella Meffe, Gloria Teij\u00f3n \u00c1vila, Virtudes Mart\u00ednez Hern\u00e1ndez, Jorge Hern\u00e1ndez Mart\u00edn, Irene de Bustamante Guti\u00e9rrez.<\/em> Grupo de investigaci\u00f3n \u201cSoil and Water Quality in the Environment<\/a>\u201d. Fundaci\u00f3n IMDEA Agua<\/em><\/p>\n

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Reutilizaci\u00f3n indirecta: El suelo como agente depurador<\/strong><\/p>\n

Contexto<\/em><\/strong><\/p>\n

La urbanizaci\u00f3n acelerada plantea desaf\u00edos como el incremento en la generaci\u00f3n de residuos y aguas residuales. Estas aguas se caracterizan por ser matrices complejas de mezclas de contaminantes qu\u00edmicos (MCQs) entre los que encontramos contaminantes emergentes, como f\u00e1rmacos y productos para el cuidado personal, (PPCPs, por sus siglas en ingl\u00e9s<\/em>) y metales traza (MTs). Muchos de estos contaminantes persisten a trav\u00e9s de los tratamientos llevados a cabo en las Estaciones de Depuraci\u00f3n de Aguas Residuales (EDARs) (Teij\u00f3n et al., 2010), siendo liberados de forma continua a las aguas superficiales. Una vez en el medio acu\u00e1tico, se pueden producir procesos\u00a0 de atenuaci\u00f3n natural de dichos contaminantes (biodegradaci\u00f3n, diluci\u00f3n en el agua, sorci\u00f3n en los sedimentos) o bien una propagaci\u00f3n de los mismos a otros compartimentos ambientales, como el agua subterr\u00e1nea, con el consecuente riesgo potencial.<\/p>\n

A diferencia de los MTs, de naturaleza qu\u00edmica persistente, los f\u00e1rmacos tienen en general semividas relativamente cortas. No obstante, se consideran contaminantes pseudopersistentes debido a su continua introducci\u00f3n en el ecosistema. En la \u00faltima d\u00e9cada, diferentes estudios han demostrado la aparici\u00f3n de f\u00e1rmacos (antibi\u00f3ticos, analg\u00e9sicos, hormonas, etc) en r\u00edos de distintas \u00e1reas geogr\u00e1ficas del mundo, as\u00ed como en agua subterr\u00e1nea, especialmente cuando la influencia de una gran urbe est\u00e1 pr\u00f3xima (Meffe y de Bustamante, 2014). En comparaci\u00f3n con otros pa\u00edses, en Espa\u00f1a la evaluaci\u00f3n de f\u00e1rmacos en aguas superficiales y subterr\u00e1neas es bastante limitada (Mart\u00ednez-Bueno et al., 2010; Valc\u00e1rcel et al., 2011).<\/p>\n

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Figura 1. Esquema del contexto y la problem\u00e1tica abordada por el Proyecto FatePharM del Grupo de investigaci\u00f3n \u201cSoil and Water Quality in the Environment\u201d<\/p>\n

Riesgo potencial para la salud<\/em><\/strong><\/p>\n

El empleo de aguas superficiales impactadas por efluentes de EDARs en agricultura para el riego de cultivos, como medida de mejora de la eficiencia de los recursos naturales, se conoce como reutilizaci\u00f3n indirecta y podr\u00eda suponer una forma de propagaci\u00f3n de contaminantes como f\u00e1rmacos y MTs. El reciente informe \u201cSoil pollution: A hidden reality\u201d, publicado por la Organizaci\u00f3n de las Naciones Unidas para la Alimentaci\u00f3n y la Agricultura (FAO, 2018) y presentado en el Global Symposium on Soil Pollution\u00a0<\/a>que tuvo lugar en la sede de la FAO en Roma el pasado 2 de mayo, resalta que las fuentes de agua para el riego pueden suponer una fuente de contaminaci\u00f3n del suelo y una amenaza para la seguridad alimentaria, la calidad del agua y la salud humana, cuando ingresan en la cadena tr\u00f3fica. Los riesgos potenciales para la salud humana derivados de la ingesta de f\u00e1rmacos y MTs y de su impacto medioambiental (ej: generaci\u00f3n de resistencias a antibi\u00f3ticos en el suelo) es un asunto que genera gran preocupaci\u00f3n en la actualidad.<\/p>\n

La contaminaci\u00f3n del suelo impacta la seguridad alimentaria, tanto al reducir el rendimiento de los cultivos, debido a los niveles t\u00f3xicos de contaminantes, como al causar que los cultivos producidos sean inseguros para el consumo (FAO, 2015). Se debe tener en cuenta que los f\u00e1rmacos est\u00e1n dise\u00f1ados con la intenci\u00f3n de realizar un efecto biol\u00f3gico, por lo que presentan propiedades clave para ejercer su acci\u00f3n y\/o ser bioacumulados en los tejidos animales y vegetales. Algunos son lip\u00f3filos para pasar las membranas, otros persistentes para ser activos durante largos per\u00edodos. Por otro lado, el consumo de alimentos contaminados con MTs es la principal exposici\u00f3n de car\u00e1cter no profesional a los MTs, seg\u00fan la Organizaci\u00f3n Mundial de la Salud (UNEP\/FAO\/WHO, 1988). La mayor ingesta diet\u00e9tica de MTs se debe a los cereales, seguida por las hortalizas, frutas y tub\u00e9rculos (de Santiago-Mart\u00edn et al., 2015).<\/p>\n

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Figura 2. Trabajo de campo del Proyecto FatePharM del Grupo de investigaci\u00f3n \u201cSoil and Water Quality in the Environment\u201d<\/p>\n

El suelo como agente depurador<\/em><\/strong><\/p>\n

No se debe olvidar, no obstante, tal y como reza el informe de la FAO (2018), que uno de los principales servicios ecosist\u00e9micos provistos por el suelo es el filtrado, amortiguaci\u00f3n y transformaci\u00f3n de contaminantes org\u00e1nicos e inorg\u00e1nicos, es decir, su capacidad de depuraci\u00f3n. Cuando los contaminantes ingresan al suelo sufren diversos procesos de atenuaci\u00f3n natural, tanto f\u00edsicos, como fisicoqu\u00edmicos, microbiol\u00f3gicos y bioqu\u00edmicos, que los retienen, reducen o degradan en sustancias inocuas o menos t\u00f3xicas. Esta funci\u00f3n es esencial y garantiza la buena calidad del agua subterr\u00e1nea y la producci\u00f3n segura de alimentos. El comportamiento de los f\u00e1rmacos y los MTs en el suelo, y por tanto la eficiencia en su atenuaci\u00f3n, depende de varios factores como su concentraci\u00f3n inicial, sus propiedades fisicoqu\u00edmicas (logKow, pKa, grupos funcionales y estado de ionizaci\u00f3n, en el caso de los f\u00e1rmacos; radio i\u00f3nico y carga, en el caso de los MTs) y las caracter\u00edsticas del medio receptor (clima, conductividad hidr\u00e1ulica, redox, humedad, pH, materia org\u00e1nica, textura, biota, uso del suelo, manejo del terreno, etc) (Mart\u00ednez-Hern\u00e1ndez et al., 2014; Meffe et al., 2014; de Santiago-Mart\u00edn et al., 2016).<\/p>\n

No obstante, una vez en el suelo, al igual que en el agua, los contaminantes podr\u00edan seguir otros procesos menos deseables, como son: i) Acumulaci\u00f3n en el suelo, siendo potencialmente disponibles a medio o largo plazo y afectando a la calidad del suelo (de Santiago-Mart\u00edn et al., 2013); ii) Propagaci\u00f3n a trav\u00e9s del perfil del suelo por los retornos de riego y la precipitaci\u00f3n, existiendo el riesgo de transferencia al agua subterr\u00e1nea ; y, como se ha mencionado arriba, iii) Absorci\u00f3n y posterior bioacumulaci\u00f3n en los tejidos comestibles de las plantas sin que haya signos visibles, entrando as\u00ed en la cadena tr\u00f3fica (de Santiago-Mart\u00edn et al., 2015). La presencia de f\u00e1rmacos y MTs de forma conjunta, como habitualmente ocurre en las MCQs de efluentes de EDARs, podr\u00eda afectar los procesos reactivos de los mismos en el suelo a trav\u00e9s de interacciones tanto sin\u00e9rgicas como antag\u00f3nicas entre ellos (Andreu et al., 2016), determinando el equilibrio entre los procesos de atenuaci\u00f3n, (bio)acumulaci\u00f3n y propagaci\u00f3n.<\/p>\n

A pesar de la preocupaci\u00f3n que genera la exposici\u00f3n a contaminantes en MCQs, existe a\u00fan un gran desconocimiento sobre su comportamiento, su interacci\u00f3n entre ellos y con el medio, sus efectos sobre la biota y el riesgo de paso a la cadena tr\u00f3fica. Por ello, se hace necesario avanzar en el conocimiento de la distribuci\u00f3n, tanto acu\u00e1tica como terrestre, de los contaminantes en MCQs considerando las fuentes de contaminaci\u00f3n, las v\u00edas de propagaci\u00f3n y las de recepci\u00f3n \u2013(bio)acumulaci\u00f3n en la biota y\/o transferencia al acu\u00edfero\u2013, as\u00ed como en el impacto sobre la calidad del medioambiente y el riesgo para la seguridad alimentaria. Teniendo en cuenta que el 95% de la producci\u00f3n de alimentos depende de los suelos (FAO, 2015), debemos asegurarnos de que no exista un riesgo para la salud y que el suelo est\u00e9 jugando su rol esencial como agente depurador, objetivo principal de evaluaci\u00f3n del proyecto FatePharM.<\/p>\n

Para m\u00e1s informaci\u00f3n sobre el Proyecto FatePharM \u201cRiego de cultivos con aguas superficiales contaminadas con f\u00e1rmacos y metales traza: \u00bfatenuaci\u00f3n natural o riesgo para la salud?\u201d (CTM2017-89995-R\u00a0AEI\/FEDER, UE) y otros proyectos relacionados, como Filver+\u201d \u00abRegeneraci\u00f3n de aguas mediante un nuevo concepto de filtro verde\u201d (CTM2016-79211-C2-1-R), puedes consultar la web del grupo de investigaci\u00f3n \u201cSoil and Water Quality in the Environment<\/a>\u201d.<\/p>\n

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Referencias:<\/strong><\/p>\n

Andreu V, Gimeno-Garc\u00eda E, Pascual JA, Vazquez-Roig P, Pic\u00f3 Y (2016) Presence of pharmaceuticals and heavy metals in the waters of a Mediterranean coastal wetland: Potential interactions and the influence of the environment. Sci Total Environ 540:278-286.<\/p>\n

de Santiago-Mart\u00edn A, Cheviron N, Quintana JR, Gonz\u00e1lez C, Lafuente AL, Mougin C (2013) Metal contamination disturbs biochemical and microbial properties of calcareous agricultural soils of the Mediterranean area. Arch Environ Cont Toxicol 64(3):388-398.<\/p>\n

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de Santiago-Mart\u00edn A, Vaquero-Perea C, Valverde-Asenjo I, Nieto JRQ, Gonz\u00e1lez-Huecas C, Lafuente AL, de la Cueva AV (2016) Impact of vineyard abandonment and natural recolonization on metal content and availability in Mediterranean soils. Sci Total Environ 551:57-65.<\/p>\n

FAO (2018) Soil pollution: A hidden reality \u2013 Main Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Global Soil Partnership Food and Agriculture Organization, Rome, Italy, 156 pp.<\/p>\n

FAO (2015) Status of the World\u2019s Soil Resources (SWSR) \u2013 Main Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations and Intergovernmental Technical Panel on Soils, Rome, Italy, 650 pp.<\/p>\n

Martinez-Bueno MJ, Hernando MD, Herrera S, Gomez MJ, Fernandez-Alba AR, de Bustamante I, Garcia-Calvo, E (2010) Pilot survey of chemical contaminants from industrial and human activities in river waters of Spain. Int J Environ Anal Chem 90:321-343.<\/p>\n

Mart\u00ednez-Hern\u00e1ndez V, Meffe R, Herrera S, Arranz E, de Bustamante I (2014) Sorption\/desorption of nonhydrophobic and ionisable pharmaceutical and personal care products from reclaimed water onto\/from a natural sediment. Sci Tot Environ 481:280-295.<\/p>\n

Meffe R, de Bustamante I (2014) Emerging organic contaminants in surface water and groundwater: A first overview of the situation in Italy. Sci Tot Environ 472:273-281.<\/p>\n

Meffe R, Kohfahl C, Hamann E, Greskowiak J, Massmann G, D\u00fcnnbier U, Pekdeger A (2014) Fate of paratoluenesulfonamide (p-TSA) in groundwater under anoxic conditions: modelling results from a field site in Berlin (Germany). Environ Sci Pollut R 21 (1):568-583.<\/p>\n

Teijon G, Candela L, Tamoh K, Molina-D\u00edaz A, Fern\u00e1ndez-Alba AR (2010) Occurrence of emerging contaminants, priority substances (2008\/105\/CE) and heavy metals in treated wastewater and groundwater at Depurbaix facility (Barcelona, Spain). Sci Total Environ 408 (17):3584-3595.<\/p>\n

UNEP\/FAO\/WHO (1988) Assessment of chemical contaminants in foods. Report on the result of the UNEP\/FAO\/WHO Programme on health related environmental monitoring, global environmental monitoring system.<\/p>\n

Valc\u00e1rcel Y, Alonso SG, Rodriguez-Gil JL, Maroto RR, Gil A, Catala M (2011) Analysis of the presence of cardiovascular and analgesic\/anti-inflammatory\/antipyretic pharmaceuticals in river- and drinking-water of the Madrid Region in Spain. Chemosphere 82 (7):1062-1071.<\/p>\n

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La utilizaci\u00f3n de agua superficial y subterr\u00e1nea impactada por efluentes urbanos para el riego de cultivos se conoce como reutilizaci\u00f3n indirecta. Los procesos de atenuaci\u00f3n natural en el suelo pueden suponer una mejora cualitativa de dichas aguas y ayudar a mitigar el impacto de ciertos contaminantes, como f\u00e1rmacos y metales traza, actuando como un tratamiento adicional al realizado en las EDARs. Sin embargo, esta pr\u00e1ctica podr\u00eda implicar la transferencia de aquellos contaminantes m\u00e1s persistentes a las plantas de cultivo o al acu\u00edfero, suponiendo un riesgo para la salud humana y la de los ecosistemas. De esta inquietud surge en IMDEA\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":42,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133676"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/users\/42"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=133676"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133676\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":133686,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/133676\/revisions\/133686"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=133676"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=133676"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=133676"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}