Biofilms para reducir contaminantes en el agua residual
Un proceso de depuración final con biofilms en la salida de las depuradoras pequeñas podría reducir los genes resistentes a los antibióticos y mejorar la salud humana y ambiental.
En el CT BETA de la UVic – UCC el estudiante de doctorado Lluís Bertrans-Tubau ha evaluado la eficacia de los biofilms (bacterias y microalgas) para reducir nutrientes, contaminantes emergentes y genes de resistencia a antibióticos del agua que sale de las depuradoras, antes de ser devuelta al río y posteriormente potabilizada. Esta investigación recientemente publicada, ha sido realizada en colaboración con el Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA) y la Universidad de Girona (UdG), analiza cómo estos genes pueden acumularse o mantenerse estables, y generar un impacto potencial en la salud humana y ambiental.
Se ha observado que el agua que sale de las depuradoras que tratan aguas residuales urbanas contiene un biofilm y comunidades planctónicas, que cogen genes de resistencia a antibióticos y elementos genéticos móviles para su enriquecimiento. El biofilm se adhiere a las piedras por las que pasa el agua y se genera espontáneamente con las condiciones naturales del medio. Éste tiene la capacidad de depurar el agua de estos genes, por eso, mediante la observación del entorno se pensó en recrear este sistema en el laboratorio y en planta piloto en condiciones reales como solución basada en la naturaleza.
En un biorreactor se recircula el agua que sale de la depuradora, y se espera que crezca biofilm y comunidades planctónicas. En un par de días el agua estaría depurada de estos elementos. Esta metodología sería factible en depuradoras de pueblos pequeños y tendría un coste económico muy bajo. Se pondría el biorreactor en la salida de la depuradora porque en este punto es cuando hay suficiente carga de nutrientes para que el biofilm se adapte, y así se haría un tratamiento terciario o final del agua.
“La legislación actual no obliga a las depuradoras de pequeños municipios a realizar una ultrafiltración del agua destinada a los ríos, un proceso costoso. Por eso, el uso del biorreactor no sólo limpiaría el agua, sino que también reduciría significativamente los costes”, comenta el doctorando Bertrans-Tubau.
La investigación incluye el estudio del DNA del biofilm, así como del agua residual de entrada y salida del biorreactor, cuantificando y analizando especialmente los genes de resistencia a los antibióticos y elementos genéticos móviles. Este estudio se realiza mediante metagenómica, una técnica que permite una secuenciación masiva de los genes para relacionar los genomas bioinformáticamente, a diferencia de otras técnicas de secuenciación más específicas como las qPCRs. El objetivo es amplificar los genes y realizar una evaluación para la mejora del tratamiento de estas aguas residuales, y garantizar una mayor seguridad para la salud pública y ambiental.
