Traçar i predir la contaminació per antibiòtics en les aigües subterrànies és molt difícil amb els mètodes convencionals

Traçar i predir la contaminació per antibiòtics en les aigües subterrànies és molt difícil amb els mètodes convencionals

Un estudi sobre Anàlisi ambiental del territori i SIG publicat l'any 2018.

Objectiu

L’objectiu d’aquest estudi és, per una banda, determinar els mecanismes que governen la presència i el comportament dels antibiòtics en les aigües subterrànies. Per l’altre banda, volem establir unes pautes per al control i la governança estratègica d’aquest contaminant.

Mètodes bàsics

Àrea d’estudi: Catalunya Aqüífer del Baix Fluvià (Empordà, nord-est de Catalunya). Zona agrícola a la plana al·luvial localitzada a la part baixa del riu Fluvià, amb una extensió de 60 km2 entre la població de Sant Miquel de Fluvià i la desembocadura del riu.

 

Mètode d’estudi:

Es va dur a terme el mostreig sistemàtic d’aigües de diferents orígens:

  • aigua subterrània provinent de pous
  • mostreig en continu durant un any d’aigua superficial del riu Fluvià (periodicitat mensual)
  • efluents provinents de plantes de tractament d’aigües residuals
  • aigües pluvials d’estacions meteorològiques properes a la zona d’estudi

Per a totes les mostres es va analitzar:

  • Paràmetres fisico-químics (conductivitat elèctrica, pH, temperatura, etc.)
  • Anàlisis hidroquímics (components hidroquímics, nitrogen, carboni, etc.)
  • Concentració d’antibiòtics d’origen humà i/o veterinari (53 tipus agrupats en 10 classes)
  • Anàlisi isotòpica de l’aigua, molècules de nitrats i de sulfats

A més es van efectuar campanyes d’exploració geofísica de resistivitats elèctriques durant el període de mostreig.

 

Aquest mostreig intensiu permet caracteritzar la dinàmica de l’aqüífer, comparar-ho amb les pautes de distribució d’antibiòtics, i determinar quins paràmetres poden controlar el transport, el destí i la persistència d’antibiòtics en les aigües subterrànies.

Resultats principals

Característiques de l’aqüífer

El sistema hidrogeològic del Baix Fluvià està influenciat per la relació riu-aqüífer. L’aqüífer es recarrega principalment per infiltració provinent del riu, localment per precipitació i, en menor mesura, per irrigació dels camps de cultiu durant el període estival. També existeix recarrega a través de zones de permeabilitat als límits de l’aqüífer amb les formacions geològiques adjacents.

L’aqüífer descarrega cap al riu Fluvià i cap al Mar Mediterrani.

Presència i distribució de contaminants principals

Nitrats: La presència de nitrats en les aigües subterrànies del Baix Fluvià és en general elevada, i es relaciona amb l’activitat agrícola i ramadera que caracteritza tota la zona (fertilització per purins i altres fertilitzants). Es constata que la concentració per nitrats és menor en les àrees a prop del riu Fluvià, indicant un efecte de dilució per influència de les aigües fluvials que tenen menor concentració de nitrats.

Sulfats: La presència de sulfats és major a prop del riu Fluvià, i es relaciona amb el fet que el Fluvià drena materials geològics evaporítics amb alta concentració de sulfats.

Presència i distribució d’antibiòtics

No hi ha una distribució regular ni continua dels antibiòtics al llarg de l’aqüífer, i tampoc es pot establir una pauta per la presència d’antibiòtics al llarg del curs fluvial.

Les dues vies principals d’entrada d’antibiòtics a l’aqüífer, com son la fertilització mitjançant purins i la recàrrega de l’aqüífer des del riu, no produeixen una empremta significativa en la distribució dels antibiòtics dins l’aqüífer.

A més, tampoc hi ha una correlació entre la contaminació per nitrats i la presència d’antibiòtics (concentració i tipus identificats).

Per tant, en conjunt els resultats indiquen una gran variabilitat, tant en presència com en concentració d’antibiòtics. I aquesta variabilitat no es pot relacionar amb la dinàmica hidrogeològica de l’aqüífer, si no que cal atribuir-la a d’altres factors: la naturalesa reactiva dels antibiòtics, el patró d’incorporació dels antibiòtics segons les diferents pràctiques agrícoles, la variabilitat en la concentració inicial d’antibiòtics en els fertilitzants, etc.

Origen dels contaminants identificats

Es constata que els antibiòtics identificats en les aigües fluvials i provinents de les EDAR son d’origen humà i veterinari.

Per contra, els antibiòtics identificats en les aigües subterrànies son majoritàriament d’origen animal.

Conclusions

Aquest treball posa en evidencia que traçar i predir la contaminació per antibiòtics en les aigües subterrànies és molt difícil. De fet, les aproximacions convencionals que proven de modelitzar el comportament d’aquests compostos en el subsòl poden ser infructuosos.

 

Per tant, aquest estudi alerta sobre la dificultat a l’hora d’establir estratègies en la gestió del recurs hídric i en l’establiment de regulacions ambientals davant la presència d’antibiòtics.