Estudio del compostaje como técnica para la eliminación de contaminantes emergentes

Resumen

Desde hace unos años está surgiendo una nueva clase de contaminantes químicos utilizados por el hombre con distintas finalidades y denominados contaminantes emergentes, entre los cuales se incluyen los productos farmacéuticos. Todos estos compuestos se encuentran en las aguas residuales, y como las estaciones de depuración de aguas residuales no están acondicionadas para eliminarlos, acaban liberándose en el medio ambiente. La mayor acumulación de estos compuestos se produce en los lodos que son utilizados en agricultura y compostaje. De hecho, se han encontrado fármacos de uso humano y fungicidas de aplicación agrícola en aguas superficiales, suelos, biosólidos e incluso en agua potable. Es por todo ello que surge la necesidad de paliar el problema de estos contaminantes que forman parte de los residuos antes de su disposición final. En este trabajo se ha propuesto el estudio de la presencia de estos compuestos en diversos compartimentos ambientales de la Comunidad Valenciana, y las posibilidades de eliminarlos mediante la técnica del compostaje con paja de arroz y lodo de depuradora, dos residuos problemáticos en esta zona. El análisis mediante HPLC/MS/MS ha permitido detectar la presencia de tebuconazol, boscalid, propiconazol, triciclazol, azitromicina, ibuprofeno, irbesartán, telmisartán, fluoxetina, venlafaxina y citalopram en las muestras ambientales. El compostaje a escala de laboratorio ha resultado una técnica efectiva para la degradación de algunos de estos compuestos. Además, se ha investigado la influencia de la temperatura y de la actividad microbiana en su eliminación, así como la identificación de los microorganismos responsables de la degradación de los fármacos. Se ha observado como los factores involucrados en su eliminación son de naturaleza biótica, siendo la actividad de los microorganismos claves en este proceso. Se ha logrado identificar microorganismos capaces de degradar azitromicina (Brevundimonas naejangsanensis, Alcaligenes faecalis subsp. faecalis y Bacillus cereus), ibuprofeno (Klebsiella oxytoca) e irbesartán (Papiliotrema terrestris, Klebsiella pneumoniae subsp. ozaneae, K. pneumoniae subsp. pneumoniae, K. quasipneumoniae subsp. similipneumoniae, K. michiganensis, Alternaria alternata y Aspergillus terreus). En una segunda fase, se ha estudiado la técnica de bioaumentación del compostaje mediante la inoculación de estos microorganismos con la finalidad de mejorar la eficiencia en la reducción de los fármacos. Los resultados han mostrado una mejora en la tasa de degradación de la azitromicina e ibuprofeno durante el compostaje inoculado con A. faecalis y K. oxytoca, respectivamente. Por último, se ha investigado la técnica de biorremediación de un suelo agrícola contaminado con medicamentos, que consiste en la adición de una enmienda orgánica que ha sido elaborada con la presencia del contaminante que se desea eliminar. Esta técnica ha resultado efectiva mostrando un efecto conjunto de bioaumentación, aclimatación y bioestimulación del compost sobre el suelo en el caso de la azitromicina. Los resultados obtenidos en este trabajo tienen importancia en la prevención y mitigación de los problemas toxicológicos derivados de los contaminantes emergentes. Así, las técnicas de compostaje y biorremediación de suelos con la adición de enmiendas orgánicas y su mejora en la eficiencia mediante el uso de microorganismos, pueden ser una buena solución al problema.