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Calidad del agua: impacto global de los efluentes urbanos en áreas naturales

Tiempo de lectura: 7 minutos


Informe bibliográfico elaborado por Emmanuel TANGUY, consultor en tratamiento de aguas

Las capacidades depurativas de los ambientes naturales, que permiten que un ecosistema acuático equilibrado transforme las sustancias de origen humano que le son suministradas, se aceleran y amplifican en las estructuras de las estaciones depuradoras. Una multitud de bacterias presentes de forma natural en el agua transforman la contaminación utilizándola para su propio crecimiento mineralizándola. Durante el verano, nadar en el mar es una actividad recreativa popular. En esta ocasión, el público francés y extranjero desea encontrar un entorno acogedor, protegido de diferentes formas de contaminación o molestias. La calidad de las aguas de baño es un factor de salud, al igual que las zonas de cultivo de mariscos, pero también se ha convertido en un elemento importante del desarrollo turístico. El seguimiento de esta calidad sigue siendo una preocupación constante de los departamentos ministeriales responsables de la salud y el medio ambiente. Lannion, aglomeración de 120 habitantes en 000, tiene una frecuentación turística que ofrece 2018 plazas adicionales en temporada alta. El límite de saturación de las plantas de tratamiento de aguas residuales ejerce presión sobre los entornos acuáticos y el litoral. La bahía de Lannion está muy contaminada por el desarrollo de algas verdes, molestas para los bañistas y la vida acuática. Asimismo, la mitad de los criaderos de mariscos monitoreados por DDASS e IFREMER están prohibidos para la pesca recreativa, incluido el estuario del río Lannion que lleva 100 años catalogado como insalubre.

La evaluación de la calidad del agua, realizada de acuerdo con lo establecido en el código de salud pública y medio ambiente, se realiza mediante dos tipos de indicadores: biológicos y fisicoquímicos. Como el litoral está sujeto a contaminación río arriba en las cuencas hidrográficas, también se presentan indicadores de calidad del agua. Los indicadores de contaminación son a veces costosos o difíciles de seguir. Los que se han retenido no siempre son relevantes para toda la contaminación existente. La normativa debe tener en cuenta la viabilidad del seguimiento y los controles que se deben realizar para aplicarlos. También se me pedirá que encuentre indicadores más representativos que puedan diferenciar la contaminación fecal humana de otro animal - en consecuencia, mi defensa se basa en numerosos trabajos científicos académicos - y en particular que analice las consecuencias e impactos de las perturbaciones antropogénicas sobre los recursos.

Este trabajo se enmarca en la problemática ambiental actual que tiene como objetivo restaurar y preservar los ecosistemas acuáticos. La DMA (directiva marco sobre el agua) impuso para el año 2020 el objetivo general, a nivel europeo, de "conseguir un buen estado ecológico de los distintos medios acuáticos". El plazo para lograr este objetivo, que requiere un trabajo colosal, se ha pospuesto hasta el 2027. Sin embargo, para los sitios donde no se alcanza el nivel ecológico deseado, el desarrollo de métodos para comprender las causas subyacentes es indispensable. Es con esto en mente que se definieron los objetivos de este trabajo.

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Dificultades y límites de las normas vigentes

Redes de saneamiento durante períodos de lluvia

La operación de las plantas de tratamiento de aguas residuales se ve dificultada en caso de lluvias intensas, ya que esto diluye los efluentes a tratar. Los desbordamientos de tormentas liberan aguas residuales directamente al medio ambiente natural. La necesidad de desinfectar el agua de lluvia de la ciudad antes de que se devuelva al medio ambiente no está generalizada.

Relevancia de las leyes

Según Caroline Gardia-Parège (Universidad de Burdeos), el monitoreo ambiental se refiere clásicamente a las regulaciones. Las convenciones se centran en un número definido de moléculas, el DCE recomienda el seguimiento de 53 moléculas. Sociedad americana de oro Servicio de Resúmenes Químicos (CAS) enumeró más de 88 millones de moléculas. Estos compuestos se someten a numerosos procesos bióticos y abióticos, que pueden generar metabolitos que pueden ser más peligrosos que las moléculas originales. Además de estos productos de transformación, puede haber efectos complejos de mezcla entre moléculas. Estos efectos de "mezcla" son difíciles de demostrar y representan un punto que no se incluye en la evaluación de riesgos. La subestimación del peligro es tanto más importante como la detección de compuestos presentes no siempre es factible. A esto se suma el hecho de que algunos compuestos pueden inducir una respuesta biológica a concentraciones extremadamente bajas. Aunque son eficientes, las técnicas analíticas actualmente disponibles no permiten la detección de estas moléculas a estos niveles de concentración. Todos estos límites conllevan la dificultad de establecer un vínculo correcto entre las moléculas presentes y los efectos biológicos observados. Según un informe de AFSSET de 10/2007 y Valérie Derolez de la Escuela Nacional de Salud Pública, un estudio de la correlación entre los resultados del conteo de indicadores microbiológicos, frente al riesgo de intoxicación alimentaria colectiva, no tiene relevancia . De hecho, en la mayoría de los casos, los mariscos incriminados en epidemias cumplen con el estándar de E. coli. En algunos casos, provienen de áreas clasificadas A. Este resultado demuestra la falta de confiabilidad de los indicadores fecales con respecto al riesgo viral. Por tanto, no existe relación entre los indicadores y la presencia de patógenos.

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Cultivabilidad bacteriana

Según la Universidad Claude Bernard Lyon 1 e INSA-Lyon, después de un estrés como la deficiencia nutricional, las bacterias, como Escherichia coli, pierden su capacidad para formar colonias en medio de agar. A pesar de su pérdida de capacidad de cultivo, estas bacterias han conservado la integridad de su membrana, así como cierta actividad fisiológica. Entonces surge una controversia sobre si estas bacterias finalmente están vivas, son reversibles o muertas. En el caso de que efectivamente se trate de un estado transitorio reversible, las consecuencias en el campo del control de calidad bacteriológico serían significativas, ya que algunas muestras podrían ser falsos negativos. Sin embargo, la diversidad bacteriana todavía no es muy accesible en cultivo ya que generalmente se acepta que la fracción no cultivada representa más del 95% de las especies, especialmente en el medio ambiente.

Ecotoxicología

La ecotoxicología se diseñó teniendo en cuenta los efectos que podrían derivarse de la introducción y dispersión de contaminantes químicos en el medio ambiente. Su propósito es evaluar el impacto de las sustancias químicas producidas y explotadas por el hombre en la estructura y funcionamiento de los ecosistemas naturales, con el fin de evaluar su impacto en todos los niveles de la organización biológica. Los efectos biológicos de los contaminantes pueden asimilarse a biomarcadores de contaminación en los reinos animal y vegetal. La caracterización de estos marcadores puede permitir la detección precoz de la contaminación antes de la alteración de la estructura de los organismos, y especialmente antes de que se perturben las poblaciones del ecosistema. Asociado a una encuesta de biomonitoreo, que tiene como objetivo evaluar las amenazas que pesan sobre los biotopos, su objetivo es determinar el grado de contaminación de las redes tróficas acuáticas por xenobióticos y evaluar la dinámica dentro de estas redes. Los diversos factores de la contaminación físico-química plantean un problema difícil y urgente que amenaza la calidad del agua. La contaminación xenobiótica es frecuente y proviene de efluentes domésticos, agrícolas e industriales que se encuentran en biotopos. Los derivados del fósforo provienen de la lejía y, junto con los derivados del nitrógeno, contribuyen al fenómeno de la eutrofización. Los metales representan una forma particular de contaminación química: se descargan por lixiviación de suelos urbanos y agrícolas. La contaminación orgánica por detergentes no biodegradables, hidrocarburos, drogas, es otra forma de contaminación química. Es preocupante por su aspecto omnipresente, persistente, insidioso y versátil y por el efecto disruptor endocrino. Estas sustancias podrían interferir con varias especies, porque no es la dosis la que produce el veneno. Asimismo, las plantas de tratamiento de aguas residuales descargan agua que cumple con los criterios determinados por las leyes administrativas, es decir, nitrógeno, fósforo y materia orgánica disuelta, pero los medios de descarga cumplen con las leyes naturales. Hoy en día, existen regulaciones a escala mundial y europea. En 2001, se adoptó el Convenio de Estocolmo con el objetivo de reducir o incluso detener la producción de contaminantes orgánicos persistentes. La Oficina Parlamentaria de Evaluación de Opciones Científicas y Tecnológicas examinó el informe de 18 de marzo de 2003 sobre la calidad del agua y el saneamiento en Francia y consideró que "existía en algunos departamentos una especie de connivencia político-económica-administrativa entre los funcionarios electos , el Estado y las profesiones involucradas en la degradación de los recursos hídricos. Cómo tener expectativas XXIe siglo con tecnologías XXe y mentalidades del XIXe ¿siglo? Así que todo confirma que la protección del agua, a menudo presentada como una prioridad, no lo es. La evaluación de la exposición requiere determinar la presencia de contaminantes en los ecosistemas estimando su concentración y biodisponibilidad. El objetivo principal de la determinación de las especies metálicas, HAP, COP, detergentes y medicamentos con respecto al medio ambiente es identificar las especies que están en el origen de los efectos nocivos sobre la vida acuática, a partir de mediciones de biodisponibilidad y toxicidad.

Interacciones entre contaminantes

(Ecotoxicología. Teoría y aplicaciones 1997 por V. E. & T. L. Forbes y J. L. Rivière agrónomo en INRA.)

La biodegradación puede simplemente catalizar otras reacciones fisicoquímicas si los metabolitos son más reactivos que la molécula original. Así, la biodegradación puede, según los casos, hacer que un metabolito vuelva a estar disponible para procesos químicos o biológicos, pero también inducir su atrapamiento y por tanto eliminarlo de los procesos biológicos, o incluso facilitar su escape a la atmósfera. En cuanto a los factores favorables a la biodegradación, las poblaciones bacterianas deben experimentar condiciones de crecimiento adecuadas. Entonces parece necesario que estas poblaciones se sometan a una exposición progresiva a plaguicidas y otros xenobióticos para desarrollar una aptitud para la biodegradación. El destino final de estos contaminantes está determinado por sus efectos e interacciones con la vida silvestre y otros elementos vivos. Los estudios de los efectos de los invertebrados sobre las propiedades fisicoquímicas de los sedimentos y los suelos datan de Charles Darwin (1896). Los únicos enfoques de la química de los contaminantes en suelos y sedimentos son el matraz de laboratorio y las suspensiones de sedimentos. Incluso en estas situaciones simplificadas, los estudios del destino y los efectos se han desarrollado en paralelo, sin vínculos recíprocos, sin tener en cuenta la forma en que el entorno, en el que vive el bentos e intercambia materia, desarrolla características fisicoquímicas que en última instancia continúan determinando. el destino de los contaminantes. Los organismos sedimentarios ejercen indirectamente algún grado de control sobre la toxicidad de los contaminantes a través de la bioturbación. Las interacciones entre elementos vivos, sedimentos y contaminantes están moduladas por la actividad de los organismos sedimentarios: la construcción de galerías aumenta las superficies, por lo que aumentan los intercambios entre ambientes oxigenados y anóxicos y los intercambios por difusión en la columna de agua. Los elementos vivos tienen una gran influencia en la intensidad y ubicación de las reacciones redox y aumentan la heterogeneidad biogeoquímica general. En ausencia de un conocimiento teórico más preciso de la interacción de los efectos biológicos en varios niveles de organización, no seremos capaces de dar sentido ni siquiera a los datos más estandarizados y armonizados. No existen respuestas sencillas a los difíciles problemas culturales, científicos, políticos y económicos que enfrentamos. Para transformar estas contaminaciones, la metarremediación es una solución: es una técnica basada en la degradación de los xenobióticos por las plantas y sus interacciones con los microorganismos.

© editores de imágenes ilustrativas: Happyphotons / Adobe Stock

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