Analysis of pharmaceutical compounds in WWTP of the Region of Murcia and its ecotoxicological effects in the Guadalentín River

Abstract

El agua se puede considerar como el bien más preciado para la vida ya que es completamente imprescindible para su desarrollo. El material es muy abundante pero es muy escaso con las cualidades necesarias para el equilibrio del medio ambiente y para el consumo humano. Esta escasez se debe principalmente a que la gran parte se encuentra en el mar con alta concentración de sal, pero también hay que añadir que la que está apta para la vida se está viendo reducida por el proceso de desertificación y por el mal uso de las aguas consumidas.

Tras años de regulaciones sobre el agua tanto a nivel europeo como nacional para frenar el avance de los metales pesados y otro tipo de contaminantes, han surgido en los últimos años una nueva clase de contaminantes, producto del desarrollo de nuestra civilización, que hacen peligrar el ecosistema ya que algunos de ellos pueden ser recalcitrantes y bio-acumulables. Esta propiedad hace que estos compuestos emergentes sean más tóxicos tanto para la fauna y flora como para los humanos.

La tesis se ha desarrollado mediante el muestreo de las plantas depuradoras de la Región de Murcia. Esta región tiene un clima mediterráneo seco, lo cual hace que el agua sea indispensable. La recuperación y reutilización de las aguas tras la depuración es un medio necesario para la agricultura y la fauna de estas tierras. Para la completa depuración de las mismas se hace, por tanto, necesaria la eliminación de los nuevos compuestos para evitar posibles problemas toxicológicos.

Para la presente tesis se han estudiado los compuestos antiinflamatorios no esteroideos ibuprofeno, ketoprofeno, naproxeno y diclofenaco, y el antiepiléptico carbamazepina. Estos compuestos farmacológicos se encuentran dentro del ciclo del agua debido a su continua introducción por su constante uso. Las plantas depuradoras actuales no son capaces de eliminar completamente esta clase de compuestos, por lo que se hace necesaria una investigación sobre el comportamiento de estos fármacos a lo largo del ciclo del agua tanto en las plantas de depuración como en el curso acuático.

La tesis se encuentra divida en cinco bloques que corresponden a los muestreos realizados. El primer análisis se basó en el análisis de las EDAR más representativas de la Región de Murcia para detectar los compuestos seleccionados y hacer una comparativa entre las mismas. El segundo bloque consistió en el análisis del río Guadalentín para comprobar la degradación que se produce en estos compuestos farmacéuticos a largo del río y la incidencia de las posibles descargas de los efluentes de las depuradoras.

El tercer bloque fue el análisis de dos depuradoras con los dos reactores biológicos más usados que son los de carrusel y flujo pistón. De igual modo se buscaron las diferencias de rendimiento de la planta en dos estaciones temporales diferentes. El cuarto bloque se centró en el análisis punto a punto de la línea de agua de tres depuradoras con reactores biológicos del tipo carrusel para hacer un seguimiento de la degradación a lo largo de la depuradora. El quinto bloque consistió en realizar el mismo ensayo que en el cuarto bloque pero con una sola depuradora y añadiéndole el seguimiento a la línea de fangos.

De los resultados obtenidos en la presente tesis, se puede concluir que estos compuestos seleccionados se hallan en las estaciones depuradoras. De igual modo, se puede extraer que no existe incidencia en la plantas depuradoras cercanas al rio Guadalentín que no existe ninguna relación aparente de la degradación de sus compuestos a largo del curso excepto para el caso del ibuprofeno.

En cuanto a las estaciones depuradoras, las plantas con sistema biológico en carrusel mostraron mejores eficiencias que las formadas por tipo carrusel. De igual modo las plantas rendían de manera más eficiente durante una época más calurosa. En cuanto a la depuración dentro de las plantas se observa una degradación más o menos progresiva de los compuestos farmacéuticos ketoprofeno, ibuprofeno y naproxeno. El diclofenaco se comporta de manera dispar aunque, por lo general, es resistente a la eliminación a largo de la depuradora, si bien la radiación ultravioleta podría conseguir su degradación. La carbamazepina es el elemento más resistente de los cinco ya que en todos los casos siempre se obtenía una mayor concentración en el efluente que en el influente. Todos los compuestos se absorbían en mayor o menor grado al lodo en las muestras analizadas.