CEmerge

Los contaminantes emergentes (CEs) abarcan un amplio grupo de compuestos orgánicos de uso intensivo, pero de escasa o nula regulación internacional a nivel ambiental, y en particular, prácticamente ausente en Costa Rica. Son en su mayoría sustancias para las cuales no se han establecido límites de trazas permitidos en aguas, pero su presencia en diferentes compartimentos ambientales representa riesgos potenciales sobre la salud humana y los ecosistemas. Los CEs incluyen surfactantes, fármacos, antibióticos, productos de aseo personal (PPCPs), drogas ilícitas, y retardantes de llama, entro otros grupos de compuestos.En la actualidad, no es posible imaginar la vida sin estas sustancias, y grandes cantidades son producidas y consumidas anualmente. Su uso ha proporcionado enormes beneficios a la humanidad; basta con mencionar la cantidad de vidas salvadas gracias al uso de antibióticos, drogas cardiovasculares y reguladores lipídicos, así como la mejora en la calidad de vida por el uso hormonas y la quimioterapia. Sin embargo, su uso generalizado ha provocado que cantidades considerables de CEs entren en el medio ambiente, principalmente a través de efluentes de hospitales, plantas depuradoras urbanas, plantas de producción animal, lixiviados agrícolas, y en menor grado, efluentes de la industria. Además, aunque sus velocidades de eliminación y transformación, en muchos casos son relativamente rápidas, se ven compensadas con su continua y desmedida introducción en el medio.

En los últimos años, se han encontrado diversos residuos de CEs en diferentes matrices ambientales por todo el mundo. A pesar de que las concentraciones detectadas ambientalmente son generalmente bajas (del orden de 1 µg/L), la exposición constante a estas moléculas, sus metabolitos y a mezclas con otras sustancias, puede provocar efectos tóxicos crónicos en ecosistemas y salud humana, aún en proceso de descripción por la comunidad científica. Algunos estudios han demostrado potenciales efectos adversos, incluso a las dosis encontradas en el ambiente, por ejemplo en los compuestos que actúan como disruptores endocrinos.

Uno de los mayores problemas asociados a los CEs reside en que los sistemas de tratamiento de aguas residuales usados actualmente son incapaces de eliminarlos completamente. Los efluentes de aguas tratadas y el uso de los lodos residuales como suplemento a suelos agrícolas desembocan en la difusión de los CEs al medio ambiente.

Poco se sabe de la presencia de CEs en Costa Rica. El único estudio sobre CEs en Costa Rica fue elaborado en el 2011 por la Universidad de Toledo (Estados Unidos), con apoyo del CICA y CIMAR, y brinda información de los niveles de 34 fármacos y PPCPs en ríos y zonas costeras de todo el país, revelando ocurrencias similares a los obtenidos en estudios alrededor del mundo. Sin embargo, la problemática fue dejada de lado desde ese entonces. Según la Ley Costarricense de Aguas N° 276 y el Reglamento de Aprobación y Operación de Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales, (decreto Nº 31545-S-MINAE), el manejo de las aguas residuales que sean vertidas o reutilizadas en cualquier parte del territorio nacional, debe gestionarse independientemente de su origen, de tal forma que se asegure la protección de la salud pública y del ambiente, motivo por el cual la situación de los CEs en el país debería considerarse como prioritaria.

CEmerge tiene como objetivo abordar la problemática nacional de los CEs desde una perspectiva integral. En una primera fase se pretende implementar y desarrollar métodos analíticos para la detección y cuantificación de CEs en matrices reales contaminadas. Esto permitirá, en una segunda etapa, monitorear la presencia y concentración de CEs en diferentes efluentes contaminadas (hospitalarias, plantas depuradoras de aguas residuales y plantas de producción animal) y zonas cercanas a fuentes de contaminación, permitiendo conocer la realidad nacional y enfocar esfuerzos de remediación. Al mismo tiempo, en una tercera fase, se diseñarán estrategias enfocadas a la eliminación de CEs comunes en matrices contaminadas; para lo que se considerarán procesos de biodegradación de CEs por medio de microorganismos degradadores (bacterias indígenas, hongos ligninolíticos y consorcios microbianos), así como procesos de oxidación avanzada en matrices reales contaminadas, que permitan el desarrollo de procesos de depuración aplicables al campo. En una cuarta fase, la evaluación ecotoxicológica permitirá estimar el riesgo real de los efluentes generados en el monitoreo, y la eficiencia de las estrategias de remediación diseñadas. En la quinta y última fase, se efectuará una capacitación ligada a la implementación de buenas prácticas pecuarias en fincas de producción animal, por ser esta una de las principales industrias en aplicar altas cantidades de CEs; dicha capacitación estará enfocada a controlar y disminuir el uso de CEs (particularmente fármacos y antibióticos) en la producción y sensibilizar sobre la potencial aplicación de sistemas de tratamiento de sus aguas residuales.

Con la ejecución de CEmerge se espera generar una línea base de detección del ingreso de CEs a cuerpos de agua en el país a través de efluentes contaminados, cuyos resultados funcionarán como primeros insumos para el futuro planteamiento de una legislación nacional. Además se espera demostrar la aplicabilidad de estrategias biotecnológicas y fisicoquímicas como opciones de tratamiento para la eliminación de CEs, así como la implementación de los primeros pasos en la concientización requerida para disminuir el uso indiscriminado e inadecuado de CEs y sus desechos en el país.

CEmerge cuenta con el apoyo de un equipo multidisciplinario integrado por del Laboratorio de Biorremediación (LBR), el Laboratorio de Análisis de Residuos de Plaguicidas (LAPA), el Laboratorio de Calidad de Aguas (LCA), el Laboratorio de Ecotoxicología (LET) y la Unidad de Investigación Socioambiental (ISA) del Centro de Investigación en Contaminación Ambiental (CICA-UCR), la Estación Experimental de Ganado Lechero Alfredo Volio Mata (EEAVM-UCR), la Escuela de Ingeniería Química (UCR), la Escuela de Trabajo Social (UCR) y el Instituto de Investigación en Educación (INIE-UCR). Internacionalmente, se cuenta con la participación del Departamento de Ingeniería Química de la Universitat de Barcelona (UB) y de la Escuela de Ingeniería Química de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).