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MEMORIA TÉCNICA JUSTIFICATIVA
AÑO 2010
CONTAMINANTES EMERGENTES EN EL AGUA
CARACTERIZACIÓN, DEGRADACIÓN Y MONITORIZACIÓN
Solicitante: Fundación TEKNIKER
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ÍNDICE
1. OBJETIVO Y FINALIDAD DEL PROYECTO
2. RESULTADOS OBTENIDOS CON REFERENCIA EXPRESA A LOS HITOS DEL
PROYECTO
3. CONCLUSIONES GENERALES DEL PROYECTO
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1. OBJETIVO Y FINALIDAD DEL PROYECTO
El objetivo principal de la fase I es el análisis y detección de los contaminantes
emergentes presentes a la entrada y salida de una estación depuradora de aguas
residuales, tratando de sentar las bases que faciliten la consecución de las futuras fases II y
III.
Como caso de estudio se ha tomado la depuradora de aguas residuales de Galindo, sita en
Sestao (Bizkaia) perteneciente al Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia. En esta EDAR se trata
un caudal del orden de 125.000.000 m3/año y una carga contaminante de 1.546.000
habitantes equivalentes. Las aguas a tratar son de origen diverso; aguas urbanas
domésticas, aguas residuales industriales y aguas residuales hospitalarias. Se han
analizado los efluentes de entrada y salida de dicha estación depuradora para tratar de
establecer adecuadamente el origen de los contaminantes emergentes y correlacionar su
presencia con factores antoprogénicos.
Este objetivo principal ha llevado implícitas las siguientes metas particulares:
- Recopilación y análisis del estado del arte existente en relación a los contaminantes
emergentes presentes en aguas de vertido, las técnicas analíticas utilizadas para su
detección y los principales procesos eficaces en la eliminación de los mismos.
- Selección de los métodos de caracterización adecuados para la detección y
cuantificación de los contaminantes emergentes presentes en las aguas residuales.
- Clasificación y correlación de los contaminantes emergentes con factores
ambientales y/o temporales para analizar posibles fuentes de origen de los mismos.
En este punto se han tomado muestras a la entrada y a la salida de la planta
depuradora para asegurar que los citados contaminantes no son generados durante
el tratamiento sino que se encuentran presentes en los caudales de entrada.
2. RESULTADOS OBTENIDOS CON REFERENCIA EXPRESA A LOS HITOS DEL
PROYECTO
Los resultados más relevantes indican la presencia de contaminantes emergentes en las
aguas de vertido de la planta de tratamiento de aguas residuales. El desconocimiento sobre
los efectos de los mismos en los seres vivos y la falta de legislación al respecto hacen que
sea recomendable profundizar en su conocimiento. La vía más adecuada de reducir estos
compuestos sería en origen, regulando su entrada al medioambiente, a través de campañas
de concienciación ciudadana, reduciendo la medicación innecesaria e implantando
3
tratamientos específicos para aquellos contaminantes identificados en puntos o actividades
concretas.
A continuación se describe de forma más extensa las acciones llevadas a cabo durante
cada una de las tareas en las que se ha dividido esta fase del proyecto:
Tarea 1: Actividades de Vigilancia Tecnológica.
Durante la primera etapa del proyecto se realizó una búsqueda exhaustiva de toda la
información relevante acerca de la problemática concreta de los contaminantes emergentes
en aguas de vertido. De este modo fue posible identificar la naturaleza de los contaminantes
presentes en cada caso, las técnicas analíticas utilizadas para su detección y los principales
tratamientos alternativos adecuados para su eliminación. Esta información junto con los
resultados del proyecto nos proporcionará la información necesaria para el desarrollo de las
siguientes fases del proyecto.
Además, en el estado del arte se recogen los principales contaminantes emergentes
detectados en la actualidad, los niveles de concentración que se han llegado a detectar
mediante las técnicas cromatográficas utilizadas en la caracterización y la problemática
asociada a los mismos.
Tarea 2: Selección de los parámetros a analizar.
La selección de parámetros a detectar se ha realizado en base a la documentación
analizada. Estudios desarrollados en todo el mundo han demostrado la presencia de
fármacos, productos de higiene personal y drogas en las aguas residuales. Algunos
fármacos, a raíz de las investigaciones realizadas en relación a su presencia en el medio
acuático y su ecotoxicidad, han sido incluidos en la lista de sustancias sujetas a revisión
para su identificación como posibles sustancias prioritarias o posibles sustancias peligrosas
prioritarias1 lo que implica que en un futuro próximo podrían estar sujetas a regulación en
aguas superficiales. Ejemplos de estos compuestos pueden ser la carbamazepina (fármaco
de uso psiquiátrico empleado como antiepiléptico y en transtorno bipolar), el diclofenaco
(analgésico, antiinflamatorio), el clotrimidazol (antimicótico), etc. Dentro de los fármacos, los
estrógenos han sido los más ampliamente estudiados por presentar, una vez en el medio
ambiente, propiedades disruptoras endocrinas. Sin embargo, por el momento, no han sido
incluidos en la legislación en aguas. Por último, las drogas se han detectado recientemente
y se dispone de muy poca información en la actualidad, con lo que los efectos tóxicos que
pueden ocasionar en los diferentes ecosistemas aún no se han investigado. Las dosis
requeridas para producir efectos fisiológicos o psicológicos en el hombre son en general
1 Official Journal of the European union. 24.4.2008. EN C102E/105
4
bajas, de ahí que la presencia de estos compuestos en el medioambiente, aunque sea en
concentraciones muy bajas, pueda resultar peligrosa para los organismos acuáticos que se
encuentran expuestos desde los primeros estadíos de desarrollo. Por otro lado, el destino y
transporte de las drogas y sus metabolitos en el medio acuático también se desconoce. A la
vista de las propiedades físico-químicas cabe esperar que la mayor parte de estos
compuestos se encuentre fundamentalmente en la fase acuosa, ya que la mayoría son
bastante polares, sin embargo, la familia de los cannabinoides, son más lipofílicos y podrían
tender a bioacumularse en los organismos o a concentrarse en los sedimentos.
Los compuestos mayoritariamente detectados en aguas residuales son los que se indican
en la Tabla 1. La contaminación por fármacos en cada país está íntimamente relacionada
con los índices de venta y consumo. En España los grupos terapéuticos más consumidos,
según el sistema nacional de salud, son los analgésicos, antihistamínicos y los
antidepresivos. En el estudio realizado por Gros y col.2 en aguas de entrada a siete EDAR
españolas, los grupos detectados a mayores concentraciones fueron los antiinflamatorios no
esteroideos, los reguladores de lípidos, los β-bloqueantes y los antihistamínicos. De hecho,
los valores detectados oscilaron entre 1 y 5 g/día/1000 habitantes. Otros estudios3 4
realizados en otros países revelaron similares grupos detectados. El fármaco por excelencia
es el Ibuprofeno ya que puede ser adquirido sin receta médica.
Para la realización del presente estudio, se ha contado con la colaboración del Consorcio de
Aguas de Bilbao Bizkaia, ya que las muestras analizadas corresponden a muestras a la
entrada y salida de la EDAR de Galindo. Los tratamientos de depuración de aguas en esta
EDAR se presentan sistemáticamente en la Figura 1.
2 Gros, M. PETROVIC, m., Barceló, D. Environ Toxicol Chem 26:,1553 (2007).
3 Castiglioni S, et al. Environ Sci Technol, 40, 357 (2006)
4 Terzic,S. et al. sci Total Environ 399, 66 (2008)
5
Tabla 1. Presencia de compuestos farmacéuticos en aguas residuales de entrada a EDAR
COMPUESTO FAMILIA
Ibuprofeno Analgésicos y antiinflamatorios
Ketoprofeno Analgésicos y antiinflamatorios
Naproxeno Analgésicos y antiinflamatorios
Diclofenac Analgésicos y antiinflamatorios
Indometacina Analgésicos y antiinflamatorios
Ácido acetilsalicílico Analgésicos y antiinflamatorios
Äcido salicílico Analgésicos y antiinflamatorios
Acetaminofeno Analgésicos y antiinflamatorios
Gemfibrozil Reguladores de lípidos y del colesterol
Bezafibrato Reguladores de lípidos y del colesterol
Ácido Clofíbrico Reguladores de lípidos y del colesterol
Carbamazepina Uso psiquiátrico
Sulfametoxazol Antibióticos
Ofloxacin Antibióticos
Ciprofloxacin Antibióticos
Norfloxacin Antibióticos
Trimetroprim Antibióticos
Atenolol β-bloqueantes
Metropolol β-bloqueantes
Sotalol β-bloqueantes
Propranolol β-bloqueantes
Iopromida Medios de contraste en Rayos-X
Diatrizoato Medios de contraste en Rayos-X
Iopamidol Medios de contraste en Rayos-X
6
Figura 1. Proceso de depuración de Aguas de la EDAR de Galindo.
Esta investigación se ha basado en estudiar la concentración de diferentes fármacos,
hormonas, otros compuestos considerados como contaminantes emergentes y drogas de
abuso en agua residual (aguas de entrada a la EDAR) y su grado de eliminación en un
sistema de depuración convencional (aguas de salida EDAR).
La elección final de parámetros se ha basado en datos bibliográficos analizados, capacidad
de caracterización de los diferentes compuestos e información interna de estudios
realizados en EDARs en España.
Se han analizado a la entrada y salida de aguas de la EDAR los siguientes compuestos:
Tabla 2.
7
Tabla 2. Compuestos analizados
ACE Enalapril
analgésico Acetaminophen - Paracetamol
analgésico Acetylsalicylic acid
ansiolítico Diazepam
ansiolítico Meprobamate
antibiótico Amoxicillin
antibiótico Carbadox
antibiótico Ciprofloxacin
antibiótico Chloramphenicol
antibiótico Chlorotetracycline
antibiótico Doxycycline
antibiótico Enrofloxacin
antibiótico Erythromycin
antibiótico Lasalocid A
antibiótico Lincomycin
antibiótico Meclocycline
antibiótico Monensin sodium
antibiótico Norfloxacin
antibiótico Oxytetracline
antibiótico Penicillin G
antibiótico Roxithromycin
antibiótico Sulfachloropyridazine
antibiótico Sulfadiazine sodium
antibiótico Sulfadimethoxine
antibiótico Sulfamerazine
antibiótico Sulfamethazine
antibiótico Sulfamethizole
antibiótico Sulfamethoxazole
antibiótico Sulfathiazole
antibiótico Tetracycline
antibiótico Triclosan
antibiótico Trimethoprim
antibiótico Tylosin
antibiótico Virginiamycin M1
anticoagulante Warfarin
antidepresivo Fluoxetine
antidepresivo Norfluoxetine
antiepiléptico Carbamazepine
antiepiléptico Dilantin (Phenytoin)
antiinflamatorio Diclofenac
antiinflamatorio Flunisolide
antiinflamatorio Fluocinolone acetonide
antiinflamatorio Ibuprofen
antiinflamatorio Ibuprofen
antiinflamatorio Indomethacin
8
antiinflamatorio Ketoprofen
antiinflamatorio Naproxen
antiinflamatorio Triamcinolone
antiinflamatorio Triamcinolone acetonide
antisicótico Risperidone
beta bloqueante Acebutolol
beta bloqueante Alprenolol
beta bloqueante Atenolol
beta bloqueante Bisoprolol
beta bloqueante Metoprolol
beta bloqueante Nadolol
beta bloqueante Pindolol
beta bloqueante Propranolol
beta bloqueante Sotalol
beta bloqueante Timolol
Corticoide Betamethasone
Corticoide Budesonide
Corticoide Cortisone
Corticoide Dexamethasone
Corticoide Diethylsilbestrol
Corticoide Hydrocortisone
Corticoide Prednisolone
Corticoide Prednisone
desinfectante PFBS
desinfectante PFOA
desinfectante PFOS
disruptor endocrino Bisphenol A
disruptor endocrino Nonylphenol
droga ilícita 6ACM - 6-acetylmorphine
droga ilícita ACOD (acetylcodeine)
droga ilícita AM - amphetamine
droga ilícita BE - benzoylecgonine
droga ilícita CE - cocaethylene
droga ilícita CO - cocaine
droga ilícita COD (codeine)
droga ilícita EDDP (2-ethylidene-1 5-dimethyl-3 3-diphenylpyrrolidine)
droga ilícita EPH - (1S,2R)-(+)-ephedrine hydrochloride
droga ilícita HER - heroin
droga ilícita LSD
droga ilícita M3G - morphine 3-â-D-glucuronide
droga ilícita M6G - morphine 6-â-D-glucuronide
droga ilícita MA - methamphetamine
droga ilícita MDMA - Extasis
droga ilícita Methadone
droga ilícita MOR - morphine
droga ilícita Nor-LSD
droga ilícita Nor-THC - 11-nor-9-carboxy-THC
9
droga ilícita O-H-LSD - 2-oxo-3-hydroxy LSD
droga ilícita OH-THC - 11-hydroxy-THC
droga ilícita THCCOOH (11-norcarboxy-D9-tetrahydrocannabinol)
droga ilícita Δ9-THC
droga lícita (estimulante) Caffeine
herbicida Atrazine
herbicida Linuron
hormona 17-α,β-Estradiol
hormona 17-α-Ethynyl Estradiol
hormona 19-Norethersterone
hormona Equilin
hormona Estriol
hormona Estrone
hormona Progesterone
reductor colesterol Atorvastatin
reductor colesterol Bezafibrate
reductor colesterol Cemfibrozil
reductor colesterol Clofibric acid
reductor colesterol Gemfibrozil
reductor colesterol o-Hydroxy atorvastatin
reductor colesterol p-Hydroxy atorvastatin
reductor colesterol Simvastatin
reductor colesterol Simvastatin hydroxy acid
Analizando la Tabla 2, la elección de fármacos se ha realizado de forma que aparecieran
- elevado número de grupos terapéuticos y dentro de ellos los más comunes y
consumidos,
- antibióticos de amplio espectro, se cree que el uso indiscriminado puede generar
presencia de cepas bacterianas resistentes a dichos antibióticos.
- disruptores endocrinos o compuestos potenciales como hormonas, bisfenol A,
atrazina, etc.
- drogas de abuso. Dentro de estas últimas, se han analizado diferentes familias:
opiáceos, cannabinoides, cocaínicos, anfetamínicos y drogas de diseño.
Cabe destacar que, como se ha comentado en el capítulo anterior, los fármacos y drogas de
abuso pueden llegar al agua residual en su forma original y/o en su forma metabolizada.
Existen estudios que han analizado las rutas de excreción de 212 fármacos5 llegando a la
5 Lienert,J. et al. Wat Sci Technol, 56 (2007)
10
conclusión de que un 64% de cada fármaco se excreta vía orina y un 35% vía heces. A su
vez, dentro de la orina, un 42% se excreta en su forma metabolizada.
En el presente estudio, y en base a la mayoría de estudios realizados y en cómo se han
estructurado, se han analizado los fármacos y productos de higiene personal como tales6 y
las drogas de abuso como tales y en su forma metabolizada.
Tarea 3: Toma de Muestras y Monitorización.
Se ha realizado una batería de toma de muestras para su caracterización y detección de
contaminantes emergentes por técnicas analíticas de cromatografía de gases con detector
de masas y cromatografía líquida con detector de masas/masas por triple cuadrupolo.
Las muestras de aguas residuales se han tomado a la entrada y salida de la EDAR de
Galindo. Los principales datos aportados por fuente interna se muestran en la Figura 2.
Figura 2. Datos de la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Galindo.
Esta depuradora se caracteriza por recepcionar vertido mixto (aguas urbanas, aguas
industriales y aguas hospitalarias) Es importante recalcar, por algunas de las familias de
compuestos analizados, que en esta EDAR se reciben vertidos de cinco hospitales de
OSAKIDETZA (Cruces, Basurto, Galdakao, San Eloy y Santa Marina) que representan el
0,47% del caudal tratado.
6 Excepto los matabolitos de dos compuestos antilipídicos atorvastatin y simvastatin.
11
El tratamiento que reciben estas aguas se ha indicado en la tarea anterior, con lo que las
aguas de salida corresponden a un tratamiento primario seguido de un tratamiento biológico
y una decantación secundaria previo vertido a cauce.
La sistemática de toma de muestras realizada por Tekniker ha consistido en 2 muestras
semanales. Para ello, se dispone de dos tomamuestras automáticos en continuo instalados
uno para la toma de muestras de la entrada y otro para la toma de muestras de la salida.
Las muestras se recogen habitualmente los Viernes, correspondientes a una muestra
homogénea recogida a lo largo de la semana, y los Lunes correspondientes a una muestra
homogénea del fin de semana.
Los tomamuestras constan de 24 botellas de 1 litro (se les realiza un prelavado con agua, y
metanol y acetona), y se recogen muestras a diferentes intervalos horarios de Lunes a
Viernes y de Viernes a Lunes, homogeneizando la muestra y tomando una muestra
compuesta final. Estas muestras compuestas se trasladan a laboratorio en condiciones de
refrigeración (4ºC). La muestra se divide en varias submuestras homogéneas para la
realización de los diferentes análisis. Si las muestras se analizan en un plazo máximo de
cinco días, se mantienen en el frigorífico, en la oscuridad a 4 ºC, y las submuestras se
congelan (-18 ± 2ºC).
El tiempo de retención del tratamiento de agua de la EDAR es de 24,9 horas (fuente interna)
con lo que podemos establecer que en general las muestras homogéneas de entrada
pueden clasificarse como muestras de entrada a lo largo de la semana (recogidas el
Viernes) y muestras de fin de semana (recogidas el Lunes). Las muestras de salida pueden
también ser más o menos equiparadas por el tiempo de residencia de las aguas en el
tratamiento de la EDAR. Las muestras de salida recogidas el Viernes son muestras tratadas
durante la semana y las del Lunes corresponden a muestras tratadas en la EDAR que han
entrado entre el Jueves y el Domingo y las consideramos de fin de semana, ya que las
aguas de entrada del Domingo, parte son muestreadas pero parte se muestrean con las de
entre semana.
En el gráfico 1 se muestra el calendario de toma de muestras.
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CALENDARIO 2010
JULIO
L M X J V S D
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
AGOSTO
L M X J V S D
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
SEPTIEMBRE
L M X J V S D
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
OCTUBRE
L M X J V S D
1 2 3
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
NOVIEMBRE
L M X J V S D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
DICIEMBRE
L M X J V S D
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
ROJO: Fin de Semana y Festivos
VERDE: Vacaciones/Festivos
AZUL y relleno AMARILLO: Toma de Muestra (33)
Los días 3 y 13 de septiembre sólo se recogen muestras de salida por problemas en el tomamuestras de la entrada.
Gráfico 1. Recogida de muestras.
Tarea 4: Caracterización de muestras: técnicas analíticas.
Las muestras de agua, una vez en laboratorio, son tratadas en función del análisis a realizar.
Caracterización físico-química
Se ha realizado un análisis físico-químico a muestras a la entrada y salida de la EDAR. Se
ha analizado: pH, Sólidos en suspensión, Demanda Química de Oxígeno (DQO), demanda
Biológica de Oxígeno (DBO5), Carbono Orgánico Total (COT), conductividad, Nitratos,
Fosfatos y metales totales (Hierro, Cobre, Manganeso, Niquel, Cinc, Plomo y Cromo).
Se han analizado los principales parámetros de explotación de la EDAR (ver Figura 2) y
algunos metales totales que también se analizan habitualmente.
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Los resultados se muestran en la Tabla 3 y Tabla 4 donde se pueden comparar con los
datos del año 2010 aportados por la EDAR
Tabla 3. Análisis físico-químico de aguas de entrada
TEKNIKER
EDAR
Valor
Valor
Analito Máximo Mínimo Media
Máximo Mínimo Media
S.S mg/l 1302 468 897
3580 59 456
pH
8,0 7,8 7,9
8,0 7,2 7,5
Fe mg/l 6,3 2,4 3,6 Cu mg/l 0,110 0,044 0,069
0,136 < 0,050 0,079
Mn mg/l 0,160 0,095 0,116 Ni mg/l 0,022 0,017 0,019
0,039 < 0,020 < 0,020
Zn mg/l 0,380 0,250 0,300
0,800 < 0,100 0,210
Pb mg/l 0,034 0,020 0,028
0,368 < 0,100 < 0,100
Cr mg/l 0,044 0,019 0,037
0,059 < 0,010 0,026
DBO5 mgO2/l 560 170 447 K µS/cm 8770 1890 3777
6520 273 1815
Nitratos mg N/l 0,2 < 0,2 < 0,2
2,8 0,3 1,4
Fosfatos mg P/l 4,3 2,2 3,4
4,7 0,4 2,4
DQO mgO2/l 888 349 682
1350 61 639
COT mg/l 116 68 95
Tabla 4. Análisis físico-químico de aguas de salida
TEKNIKER
EDAR
Valor
Valor
Analito Máximo Mínimo Media
Máximo Mínimo Media
S.S mg/l 32 10 < 20
32 5 9
pH
8,8 7,8 8,6
7,7 6,8 7,4
Fe mg/l 0,054 0,027 0,042 Cu mg/l < 0,01 < 0,01 < 0,01
< 0,050 < 0,050 < 0,050
Mn mg/l 0,025 0,016 0,021 Ni mg/l < 0,01 < 0,01 < 0,01
0,024 < 0,020 < 0,020
Zn mg/l 0,046 0,028 0,037
0,105 < 0,100 < 0,100
Pb mg/l < 0,01 < 0,01 < 0,01
< 0,100 < 0,100 < 0,100
Cr mg/l < 0,01 < 0,01 < 0,01
< 0,010 < 0,010 < 0,010
DBO5 mgO2/l < 10 < 10 < 10
11,5 n.d. 1,1
K* µS/cm 2520 1890 2218
6780 509 1982
Nitratos mg N/l 7,9 5,4 6,3
11,9 3,7 8,2
Fosfatos mg P/l 2,5 2,0 2,3
3,5 0,5 1,9
DQO mgO2/l 29 17 23
91 18 40
COT mg/l 17 6 10
* Análisis de Tekniker medida a 25ºC. Análisis de EDAR a 20ºC
14
Valores comparables entre si. La mayor diferencia se encuentra en el valor de sólidos en
suspensión pero puede deberse a una inadecuada toma de muestra para este parámetro.
Comparando estos resultados con los valores aportados por personal de la EDAR son
valores que se encuentran dentro de los márgenes habituales con los que ellos trabajan.
Destacar, en general, la gran uniformidad de las muestras analizadas a la entrada y salida.
El análisis de estos parámetros se ha realizado para en el desarrollo futuro de técnicas
alternativas para la determinación de contaminantes emergentes, evitar problemas de
interferencias y disponer de información adicional.
Caracterización contaminantes emergentes
El método utilizado para caracterizar estos analitos es XLC/MS/MS.
Inicialmente, las muestras se filtraron a través de un filtro de nylon de 0,45 µm. Las muestras
filtradas se extrajeron utilizando un sistema de extracción de fase sólida “On-line” con
cromatografía líquida automático, Symbiosis™ Pico (Spark Holland, Emmen, Holanda). Se
inyectó 1 ml de muestra automáticamente en el equipo, en el que, previamente se ha
acondicionado y preparado el cartucho de extracción. Se utilizaron cartuchos Hysphere 8µm
GP Resin (Spark Holland, Emmen, Holanda). Una vez realizada la aplicación de la muestra,
se lavó y, posteriormente se introduce en la columna del cromatógrafo líquido por arrastre,
desde el cartucho, mediante la propia fase móvil del sistema cromatográfico. Las etapas,
disolventes y condiciones se resumen en la Tabla 5.
Tabla 5. Condiciones sistema extracción en fase sólida “On-line”
Etapa Disolvente Flujo
(µl/min)
Volúmen
(µl)
Acondicionamiento MeOH 3000 2000
Equilibrio Agua 3000 1000
Extracción muestra Agua 1000 1500
Lavado muestra Agua 2000 1000
Lavado sistema MeOH 2000 1000
Lavado sistema 2 Agua 2000 1000
Tiempo de elución(min) 10:00
15
Las fases móviles utilizadas fueron: agua, 2mM formiato amónico, 0.1% ácido fórmico (A) y
acetonitrilo (B). El gradiente utilizado se presenta en la Tabla 6. La columna cromatográfica
utilizada fue Luna C18(2) 50mm, 2.1mm, 3µm (Phenomenex, Torrance, CA, USA).
Tabla 6. Condiciones cromatográficas
Tiempo
(min)
Flujo
(ml/min)
A
(%)
B
(%)
00:00:01 0.30 80 20
00:01:00 0.30 80 20
00:07:00 0.30 0 100
00:10:00 0.30 0 100
00:10:01 0.30 80 20
00:15:00 0.30 80 20
El espectrómetro de masas (LC/MS/MS) utilizado fue un sistema 3200 QTrap™ (Applied
Biosystems, Foster City, CA, (USA). Las condiciones de introducción de la muestra se
recogen en la Tabla 7.
Tabla 7. Condiciones interfase LC/MS/MS
Parámetro Valor Unidades
Gas Cortina 20 psi
Voltaje Nebulización 5500 V
Temperatura Turbo 500 ºC
Gas Nebulización 40 psi
Gas Turbo 70 psi
Gas de colisión High
La cuantificación de compuestos se realizó mediante el modo MRM y la identificación, por
comparación del espectro de QTrap con biblioteca.
El número de muestras analizadas asciende a 31 muestras de entrada y 33 muestras de
salida. Las muestras se han analizado por duplicado. Se han analizado un total de 115
compuestos (Tabla 2) de los cuales se han detectado únicamente los indicados en la Figura
3 y Figura 4.
16
0
20
40
60
80
100
120
Ibu
pro
fen
o
Ge
nfi
bro
zil
Caf
ein
a
Ke
top
rofe
no
Ce
nif
ibro
zil
PFB
S
Car
bam
aze
pin
a
EDD
P
Sulf
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tosa
zol
An
feta
min
a
Par
ace
tam
ol
PFO
A
PFO
S
Pro
gest
ero
na
Dic
lofe
nac
Be
nza
fib
rato
OH
-TH
C-H
idro
xi-T
HC
THC
CO
OH
α-E
thyn
yl E
stra
dio
l
Enal
apri
l
Lasa
loci
d
BE-
be
nzo
ilecg
on
ina
Co
cain
a
Sulf
adia
zin
a
Enro
flo
xaci
n
Dia
zep
an
Bis
sop
rolo
l
Ate
no
lol
o-H
idro
xy A
torv
asta
tin
p-H
ydro
xy A
torv
asta
tin
Me
clo
cicl
ina
Me
tad
on
a
Sota
lol
Am
oxi
cilin
a
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Figura 3. Frecuencia de detección en muestras de agua a la entrada de E.D.A.R.
0
20
40
60
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120
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Figura 4. Frecuencia de detección en muestras de agua a la salida de E.D.A.R.
Se aprecia que a la entrada se detectan, a niveles de partes por billón, los fármacos más
habituales: anti-inflamatorios (ibuprofeno y ketoprofeno), analgésico (paracetamol),
antilipídicos o reductores del colesterol (gemfibrozil y cenfibrozil), antiepilépticos
(carbamazepina); antibióticos (sulfametoxazol), desinfectantes (PFBS, PFOA y PFOS),
hormonas (progesterona); cafeína y una gran variedad de drogas de abuso (anfetamina,
EDDP (metabolito de la metadona), el cannabis y sus metabolitos,y en menor medida la
cocaína y su metabolito).
17
A la salida, los principales compuestos se repiten, sin embargo algunos disminuyen
significativamente. Este es el caso de los antilipídicos, la cafeína, el paracetamol, el
cannabis o la anfetamina. Compuestos que bien se adsorben o bien se mineralizan durante
los diferentes tratamientos de la E.D.A.R.
En la Tabla 8 se presentan los datos analíticos obtenidos medios, máximo y minimo por
analito encontrado a la entrada y salida respectivamente.
A la vista de la Tabla 8 se deduce que los compuestos con valores promedio más altos a la
entrada corresponden a la cafeína (132 µg/L), el PFBS (78 µg/L), el ibupropeno (41 µg/L),
progesterona (15 µg/L), anfetamina (13 µg/L) y α-Ethynyl Estradiol (10 µg/L) y los de salida
son el PFBS (36 µg/L), ibuprofeno (30 µg/L) y EDDP (8 µg/L)).
18
Tabla 8. Valores promedio encontrados en las aguas de entrada y salida
Valores de incertidumbre de medida para todos las familias entre 22-28% excepto los compuestos α-Ethynyl-estradiol y el
estriol que son 32% y 38% respectivamente
En general, a la entrada de aguas a la EDAR, tenemos positivos en compuestos como
ibuprofeno, ketoprofeno, progesterona, carbamazepina, paracetamol, sulfametosazol,
diazepan, cenfibrozil, genfibrozil, esteroides, FFBS y PFOS, drogas de abuso y sus
Analito Promedio Mínimo Máximo LC* Promedio Mínimo Máximo Naproxeno < 0,1 < 0,1 1,2 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Diclofenaco 3,0 < 0,1 17,0 0,1 3,7 < 0,1 28,3 Ibuprofeno 41,0 3,2 91,6 0,1 29,5 1,1 84,8
Acetaminofeno 6,1 < 0,1 53,6 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 α-Ethynyl Estradiol 10,4 < 0,1 78,0 0,1 0,6 < 0,1 3,5
Cloranfenicol < 0,1 < 0,1 0,9 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Estriol < 0,1 < 0,1 0,8 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
Amoxicilina < 0,1 < 0,1 0,3 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Benzafibrato 2,1 < 0,1 5,9 0,1 0,4 < 0,1 1,1 Cenifibrozil 2,5 < 0,1 7,2 0,1 0,1 < 0,1 0,6 Genfibrozil 2,4 0,7 9,0 0,1 0,2 < 0,1 1,1
Lasalocid 0,4 < 0,1 1,3 0,1 0,3 < 0,1 1,1 OH-THC-Hidroxi-THC 4,7 < 0,1 14,3 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
PFBS 77,9 < 0,1 238,8 0,1 35,7 6,4 120 PFOA 0,4 < 0,1 1,6 0,1 0,8 < 0,1 11,2 PFOS 6,5 < 0,1 29,0 0,1 1,8 < 0,1 16,7
Progesterona 15,2 < 0,1 44,8 0,1 1,5 < 0,1 4,1 Diazepan 3,6 < 0,1 47,5 0,1 4,4 < 0,1 67,9
Sulfametosazol 9,0 < 0,1 73,9 0,1 3,5 < 0,1 24,6 Sulfadiazina 1,1 < 0,1 5,4 0,1 0,9 < 0,1 10,5
Cafeina 131,7 12,8 287,7 0,1 2,1 < 0,1 34,3 Ciprofloxacin < 0,1 < 0,1 1,5 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Anfetamina 12,5 < 0,1 138,0 0,1 0,5 < 0,1 9,1
Atenolol 0,4 < 0,1 2,2 0,1 0,2 < 0,1 1,6 Bissoprolol 0,8 < 0,1 6,1 0,1 0,3 < 0,1 2,2 Metadona 0,1 < 0,1 1,0 0,1 0,3 < 0,1 2,4
BE-benzoilecgonina 2,1 < 0,1 14,6 0,1 < 0,1 < 0,1 0,4 Carbamazepina 5,9 < 0,1 11,8 0,1 5,3 < 0,1 13,1
Cocaina 3,6 < 0,1 14,3 0,1 < 0,1 < 0,1 0,2 Codeina 0,2 < 0,1 5,6 0,1 0,1 < 0,1 3,0
EDDP 6,3 < 0,1 14,6 0,1 8,1 < 0,1 19,7 Dilantin 0,1 < 0,1 1,5 0,1 0,1 < 0,1 3,2 Enalapril 2,7 < 0,1 9,4 0,1 3,6 < 0,1 8,4
Ketoprofeno 6,6 1,4 14,8 0,1 3,0 < 0,1 16,4 Sotalol 0,5 < 0,1 4,4 0,1 1,8 < 0,1 20,4
Atorvastatin 0,1 < 0,1 1,0 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 o-Hidroxy Atorvastatin 0,2 < 0,1 0,9 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 p-Hydroxy Atorvastatin 0,2 < 0,1 1,8 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1
THCCOOH 4,3 < 0,1 13,0 0,1 1,5 < 0,1 10,2 Triamcinolona 0,3 < 0,1 6,7 0,1 0,8 < 0,1 6,4
Meclociclina 0,4 < 0,1 2,1 0,1 0,5 < 0,1 7,1 Norfloxacin < 0,1 < 0,1 <0,1 0,1 0,2 < 0,1 7,6 Enrofloxacin 0,9 < 0,1 3,3 0,1 1,6 < 0,1 4,2 Erytromicina 0,1 < 0,1 1,3 0,1 0,2 < 0,1 1,5
LC* Límite de cuantificación
Valor ug/l ENTRADA Valor ug/l SALIDA
19
metabolitos: EDDP, Cocaina y su metabolito BE, cannabis y su metabolito. Analizando la
bibliografía7, los resultados para los fármacos son relativamente comparables con los
encontrados en aguas de entrada a otras EDAR.
- Analgésicos y anti-inflamatorios va en la misma línea, aunque en nuestro estudio los
compuestos naproxeno y ácido acetil salicílico no se han detectado.
- Reguladores de lípidos y reductores de colesterol y la familia de los β-bloqueantes
dan resultados totalmente comparables.
- Carbamazepina (fármaco de uso psiquiátrico) se han detectado valores promedio
más elevados que los analizados. Lo mismo ocurre para los antibióticos donde el
sulfametosazol presenta unos valores muy por encima de los detectados (0,59 µg/L).
- Estrógenos se han detectado valores muy por encima de los que marca la
bibliografía para el α-etinilestradiol que es un estrógeno sintético o la progesterona
(hormona sexual femenina). Lo habitual, es encontrar niveles por debajo de los 100
ng/L y sólo ocasionalmente lo superan. En este estudio, el α-etinilestradiol se ha
detectado en más de un 70% de muestras analizadas y su valor medio alcanza los
10,4 µg/L, más de 100 veces el valor medio esperado. Existen estudios donde se
indica que niveles de tan sólo 1 ng/L de compuestos como el etinilestradiol pueden
llegar a ser suficientes para causar fenómenos de feminización y hermafroditismo en
peces8.
- Corticoides: no se detectan
- Desinfectantes: destaca especialmente el PFBS. No obstante, el ácido
perfluorobutan-sulfonato (PFBS) es un surfactante fluorado que se emplea como
sustituto del PFOS (ácido perfluorooctan-sulfonato) ya que es menos persistente,
tóxico y bioacumulativo9. A pesar de ello, se ha detectado el PFOS que se cree que el
tiempo de vida medio de exposición al hombre es de 5,4 años10.
- Drogas de abuso, en este estudio se han analizado diferentes familias, Cocaínicos,
Opiáceos, Anfetamínicos, LSD y Cannabinoides. En general, se han detectado
niveles en Cocaina y su principal metabolito BE con valores medios de 3,6 y 2,1
µg/L. También se ha analizado el cocaetileno (CE), producto de la transesterificación
de la cocaína que se forma al consumir simultáneamente con alcohol, aunque no ha
sido detectado. Esto pudiera explicarse también en base a que este compuesto
7 Barceló, D. et al. Tecnología del Agua, 303 (Diciembre 2008)
8 Barceló, D. et al. Tecnología del Agua, 303 (Diciembre 2008)
9 Renner, R. Environ. Sci. Technol. 40(1),12 (2006)
10 Betts, K.S. Environ. Health Perspec. 115(59. A250 (2007)
20
puede transformarse rápidamente en otros metabolitos que en este estudio no han
sido analizados. De la familia de los opiáceos sólo destacar el EDDP que es un
metabolito de la metadona. La metadona, no es una droga de abuso como tal, pero
se usa habitualmente en el tratamiento de dolores agudos y crónicos y en la adicción
a opiáceos. Para la familia de los anfetamínicos hay que incidir en la detección de la
Anfetamina (12,5 µg/L), con valores superiores a los encontrados en la bibliografía,
aunque hay que aclarar que se ha detectado un valor muy elevado en una muestra
con respecto al resto de positivos que eleva mucho el promedio. Sin embargo, no se
han detectado drogas de diseño como el éxtasis. Por último, la droga más popular y
consumida, el cannabis (THC) no se detecta pero si se detectan sus metabolitos el
11nor9carboxiTHC (nor-THC) y 11 oxo 3 hidroxi THC (OH-THC) en cantidades de
4,3 y 4,7 µg/L respectivamente. El THC se metaboliza mucho antes de ser excretado,
con lo que se explica que no se detecte el compuesto como tal.
- Estimulantes, en concreto la cafeína, que es el compuesto que se detecta siempre y
en concentraciones más elevadas.
Quizás, mas influencia, tiene el análisis de las aguas después del tratamiento al que se
somete en la EDAR desde un punto de vista medioambiental, ya que estas aguas son
vertidas a cauce y ya han sido depuradas.
En la Tabla 9 se recogen los principales compuestos detectados a la salida.
Tabla 9. Principales compuestos detectados a la salida de la EDAR en µg/l
Analito Promedio Salida
PFBS 35,7 Ibuprofeno 29,5
EDDP 8,1 Carbamazepina 5,3
Diazepan 4,4 Diclofenac 3,7 Enalapril 3,6
Sulfametosazol 3,5 Ketoprofeno 3,0
Cafeina 2,1 PFOS 1,8
Progesterona 1,5 THCCOOH 1,5
Sulfadiazina 0,9 α-Ethynyl Estradiol 0,6
Anfetamina 0,5 Benzafibrato 0,4 Bissoprolol 0,3 Lasalocid 0,3
Genfibrozil 0,2 Atenolol 0,2
Cenifibrozil 0,1
21
Ahora, en realidad, la relación de sustancias ha disminuido considerablemente, y su valor,
en general, también.
Buscando la misma relación que para las aguas de entrada, tenemos:
- Anti-inflamatorios. Se detectan todavía el ibuprofeno, el diclofenaco y el ketoprofeno.
- Fármacos de uso psiquiátrico: carbamazepina y ansiolítico: diazepam (se conoce
habitualmente como valium) con valores de entrada y salida comparables entre sí.
- Fármaco de control de la hipertensión: Enalapril, cuyo uso cada vez está siendo más
extendido.
- Hormonas: progesterona y el α-etinilestradiol, estrógeno empleado en la formulación
de la píldora anticonceptiva.
- β-bloqueantes, sólo se detectan el Bisoprolol y el Atenolol en valores ligeramente
significativos.
- Antilipídicos,como el benzafibrato, el genfibrozil y el cenfibrozil
- Antibióticos, se vuelven a encontrar la familia de las sulfamidas, sulfametosazol, y
sulfadiazina y también se detecta un antibiótico empleado en veterinaria como es el
Lasalocid.
- Desinfectantes, vuelve a ser significativos como a la entrada de la depuradora
- Drogas de abuso, ahora ya sólo se detecta el EDDP, la anfetamina y un metabolito
del cannabis.
- Cafeina, se detecta aunque el valor detectado es muy inferior al de entrada. Si se
observa la frecuencia de detección (Tabla 8), se aprecia que en general se elimina
prácticamente en condiciones normales de entrada como también se deduce de la
Tabla 10.
En general, se detecta una elevada cantidad de positivos en muestras en la entrada y una
disminución importante a la salida. Si estudiamos la Tabla 10 observamos los rendimientos
de eliminación de estos compuestos en el tratamiento de la EDAR dónde para algunos
compuestos es prácticamente total mientras que otros no parecen ser susceptibles de
eliminación.
Los valores considerados como cero se pueden interpretar en base al número de análisis
realizados y los valores de concentración en los que nos movemos. Además, en general, los
valores presentados por estos compuestos cuando son detectados tanto a la entrada como
22
a la salida presentan muy poca variación. Nos dan una idea de qué compuestos pueden ser
claramente no biodegradables y persistentes a los tratamientos biológicos de depuración.
Tabla 10. Rendimientos de eliminación en tratamiento convencional de la depuradora de Galindo
Compuesto Rendimiento (%)
Paracetamol 100
OH-THC-Hidroxi-THC 100
BE-benzoilecgonina 100
Cocaina 100
Cafeina 98
Cenifibrozil 96
Anfetamina 96
α-Ethynyl Estradiol 94
Genfibrozil 92
Progesterona 90
Benzafibrato 81
PFOS 72
THCCOOH 65
Bissoprolol 63
Sulfametosazol 61
Atenolol 55
Ketoprofeno 55
PFBS 54
Ibuprofeno 28
Lasalocid 25
Sulfadiazina 18
Carbamazepina 10
Diazepan 0
Diclofenac 0
EDDP 0
Enalapril 0
Compuestos como la carbamazepina, con rendimientos del 10% se encuentran en valores
ya reflejados y consultados en la bibliografía11 12 13 donde se atribuye la baja o nula
reducción a la naturaleza hidrofílica de este principio activo (log Kow < 3) y a su estabilidad
química14 . Estas mismas conclusiones se pueden relacionar con Diazepan, diclofenaco,
enalipril y el metabolito de la metadona.
Sin embargo, se han encontrado valores relativamente bajos para el ibuprofeno aunque
algunos autores han demostrado que la eliminación de ibuprofeno (12-86%) y del
11
Ternes, T.A. Water research, 32(11)3245 (1998) 12
Strenn, B. et al. Water Science and Technology, 50 (5),269(2004)) 13
Clara, M.. et al. Water Science and Technology, 50 (5),29(2004)) 14
Tauxe-Wuersch,A. et al.. Water Research, (2005)
23
benzafibrato (10-97%) en las depuradoras de aguas residuales depende de la edad del
fango13 14 y 15.
Los resultados en cuanto a drogas de abuso difieren de la bibliografía analizada (no existen
demasiadas referencias) ya que nuestros análisis muestran, en general, altas reducciones
frente a las eliminaciones globales bajísimas o nulas en el tratamiento biológico publicadas
(la eliminación parcial se asumía que se debía a la adsorción a los sólidos en el tratamiento
primario por su naturaleza más hidrofóbica).
Tarea 5: Tratamiento estadístico de datos.
Continuando con los resultados aportados en el capítulo anterior, se trata de estimar si
existen diferencias significativas entre correlaciones aplicadas (se explican a continuación)
para las diferentes muestras agrupadas por familias.
En la Tabla 11 se muestran todos los compuestos analizados por familias. En total se han
analizado 18 familias distintas de compuestos destacando por ejemplo, la familia de
antibióticos con 29 compuestos, la familia de drogas de abuso con 23, las familias de beta
bloqueantes y antiinflamatorios con 10 o la familia de antilipídicos con 9. Por otro lado,
existen familias de un solo compuesto.
En la Tabla 13, se muestran los compuestos analizados por familias que han dado como
mínimo un valor positivo.
En la Tabla 12 se muestra la concentración media de compuestos por familias.
Igual que en el análisis realizado en la tarea anterior, los resultados de este estudio nos
confirman que existen familias cuya reducción es nula o muy escasa y en otras es total en el
tratamiento recibido en esta EDAR
- Muy baja < 20%: Ansiolíticos, fármacos de uso psiquiátrico (antiepilépticos), β-
bloqueantes y el único compuesto analizado para la hipertensión.
- Baja 20-40%: Antibióticos y antiinflamatorios
- Media 40-65%: Desinfectantes
- Alta 65-85%: Drogas de abuso
- Muy alta: 85-100%: Analgésicos, Cafeina, Hormonas y antilipídicos (reductor de
colesterol)
24
Tabla 11. Asociación de compuestos por familias
FAMILIA NOMBRE FAMILIA NOMBRE FAMILIA NOMBRE
ACE Enalapril antiinflamatorio Diclofenac droga ilícita 6ACM - 6-acetylmorphine
analgésico Acetaminophen antiinflamatorio Flunisolide droga ilícita ACOD (acetylcodeine)
analgésico Acetylsalicylic acid antiinflamatorio Fluocinolone acetonide droga ilícita AM - amphetamine
ansiolítico Diazepam antiinflamatorio Ibuprofen droga ilícita BE - benzoylecgonine
ansiolítico Meprobamate antiinflamatorio Ibuprofen droga ilícita CE - cocaethylene
antibiótico Amoxicillin antiinflamatorio Indomethacin droga ilícita CO - cocaine
antibiótico Carbadox antiinflamatorio Ketoprofen droga ilícita COD (codeine)
antibiótico Chloramphenicol antiinflamatorio Naproxen droga ilícita EDDP
antibiótico Chlorotetracycline antiinflamatorio Triamcinolone droga ilícita EPH
antibiótico Ciprofloxacin antiinflamatorio Triamcinolone acetonide droga ilícita HER - heroin
antibiótico Doxycycline antisicótico Risperidone droga ilícita LSD
antibiótico Enrofloxacin beta bloqueante Acebutolol droga ilícita M3G - morphine 3-â-D-glucuronide
antibiótico Erythromycin beta bloqueante Alprenolol droga ilícita M6G - morphine 6-â-D-glucuronide
antibiótico Lasalocid A beta bloqueante Atenolol droga ilícita MA - methamphetamine
antibiótico Lincomycin beta bloqueante Bisoprolol droga ilícita MDMA - Extasis
antibiótico Meclocycline beta bloqueante Metoprolol droga ilícita Methadone
antibiótico Monensin sodium beta bloqueante Nadolol droga ilícita MOR - morphine
antibiótico Norfloxacin beta bloqueante Pindolol droga ilícita Nor-LSD
antibiótico Oxytetracline beta bloqueante Propranolol droga ilícita Nor-THC - 11-nor-9-carboxy-THC
antibiótico Penicillin G beta bloqueante Sotalol droga ilícita O-H-LSD - 2-oxo-3-hydroxy LSD
25
antibiótico Roxithromycin beta bloqueante Timolol droga ilícita OH-THC - 11-hydroxy-THC
antibiótico Sulfachloropyridazine Corticoide Betamethasone droga ilícita THCCOOH
antibiótico Sulfadiazine sodium Corticoide Budesonide droga ilícita Δ9-THC
antibiótico Sulfadimethoxine Corticoide Cortisone estimulante Caffeine
antibiótico Sulfamerazine Corticoide Dexamethasone herbicida Atrazine
antibiótico Sulfamethazine Corticoide Diethylsilbestrol herbicida Linuron
antibiótico Sulfamethizole Corticoide Hydrocortisone reductor colesterol Atorvastatin
antibiótico Sulfamethoxazole Corticoide Prednisolone reductor colesterol Bezafibrate
antibiótico Sulfathiazole Corticoide Prednisone reductor colesterol Cemfibrozil
antibiótico Tetracycline desinfectante PFBS reductor colesterol Clofibric acid
antibiótico Triclosan desinfectante PFOA reductor colesterol Gemfibrozil
antibiótico Trimethoprim desinfectante PFOS reductor colesterol o-Hydroxy atorvastatin
antibiótico Tylosin disruptor endocrino Bisphenol A reductor colesterol p-Hydroxy atorvastatin
antibiótico Virginiamycin M1 hormona 17-α,β-Estradiol reductor colesterol Simvastatin
anticoagulante Warfarin hormona 17-α-Ethynyl Estradiol reductor colesterol Simvastatin hydroxy acid
antidepresivo Fluoxetine hormona 19-Norethersterone
antidepresivo Norfluoxetine hormona Equilin
antiepiléptico Carbamazepine hormona Estriol
antiepiléptico Dilantin (Phenytoin) hormona Estrone
hormona Progesterone
26
Tabla 13. Compuestos positivos asociados por familias
FAMILIA NOMBRE
FAMILIA NOMBRE
ACE Enalapril
desinfectante PFBS
analgésico Acetaminophen
desinfectante PFOA
ansiolítico Diazepam
desinfectante PFOS
antibiótico Amoxicillin
hormona 17-α-Ethynyl Estradiol
antibiótico Chloramphenicol
hormona Estriol
antibiótico Ciprofloxacin
hormona Progesterone
antibiótico Enrofloxacin
reductor colesterol Atorvastatin
antibiótico Erythromycin
reductor colesterol Bezafibrate
antibiótico Lasalocid A
reductor colesterol Cemfibrozil
antibiótico Meclocycline
reductor colesterol Gemfibrozil
antibiótico Norfloxacin
reductor colesterol o-Hydroxy atorvastatin
antibiótico Sulfadiazine sodium
reductor colesterol p-Hydroxy atorvastatin
antibiótico Sulfamethoxazole
reductor colesterol Simvastatin
antibiótico Sulfathiazole
estimulante Caffeine
antiepiléptico Carbamazepine
droga ilícita AM - amphetamine
antiepiléptico Dilantin
droga ilícita BE - benzoylecgonine
antiinflamatorio Diclofenac
droga ilícita CO - cocaine
antiinflamatorio Ibuprofen
droga ilícita COD (codeine)
antiinflamatorio Ketoprofen
droga ilícita EDDP
antiinflamatorio Naproxen
droga ilícita Methadone
antiinflamatorio Triamcinolone
droga ilícita OH-THC - 11-hydroxy-THC
beta bloqueante Atenolol
droga ilícita THCCOOH
beta bloqueante Bisoprolol beta bloqueante Sotalol
27
Tabla 12. Concentración media detectada por familias a la entrada y salida de la EDAR
Analgésico Antiinflamatorio ACE Ansiolítico Antibiótico Antiepiléptico β bloqueante Desinfectante Droga ilicita cafeina Hormona Colesterol
ENTRADA 6,1 50,5 2,7 3,6 11,9 6,0 1,8 84,7 33,2 131,7 25,7 7,5
SALIDA 0,0 37,0 3,6 4,4 8,1 5,4 2,2 38,3 10,4 2,1 2,1 0,6
REDUCCIÓN 100 27 nula nula 32 10 nula 55 69 98 92 92
28
Análisis estadístico realizado por familias
1. ANALISIS VERANO-INVIERNO (para muestras de Entrada)
Se han considerado muestras de verano las recogidas hasta el 27/09/2010 (inclusive).
Datos: 13 muestras (verano) y 18 (invierno).
La principal CONCLUSIÓN es que sólo se han encontrado diferencias significativas en el
caso de los Antiinflamatorios, donde se puede observar que hay más nivel en invierno.
Sin embargo, para el caso de los Antiepilépticos, si bajamos un poco el nivel de confianza al
90% también se descartaría la H0, las poblaciones no tendrían la misma media, siendo en
verano cuanto mayor nivel se encuentra.
Al igual pasa con los Analgésicos y los ACE, donde el nivel de confianza lo tendríamos que
bajar hasta el 80-85% para poder ver que su nivel en verano es mayor. Para estos casos
cabría recomendar la recogida y análisis de un mayor número de muestras.
2. ANALISIS FIN DE SEMANA (para muestras de Entrada)
Se han considerado muestras de fin de semana las de Entrada de los lunes (los días que
coincidía con festivos se coge el día contiguo)
Datos: 18 muestras (FD) y 13 (NFD).
La principal CONCLUSIÓN es que no existen diferencias significativas.
3. ANALISIS MUESTRAS ENTRADA/SALIDA
Se dispone de 31 muestras de entrada y 33 muestras de salida.
La principal CONCLUSIÓN de este análisis es que los valores de la salida son menores en
los compuestos: Analgésico, Antiinflamatorio, Desinfectante, Droga ilícita, Cafeína, Hormona
y Reductor Colesterol. Sin embargo para los casos de ACE, Ansiolítico, Antibiótico,
Antiepiléptico y β bloqueante no se puede asegurar que los valores difieran, las diferencias
encontradas podrían ser debidas estadísticamente al azar.
Esto corrobora lo establecido en la Tarea 4.
3. CONCLUSIONES GENERALES DEL PROYECTO
Las principales conclusiones obtenidas del presente proyecto son las siguientes:
29
- El análisis bibliográfico realizado muestra la necesidad de mejorar el conocimiento
sobre los contaminantes emergentes. Se necesitan más datos para describir los efectos
y el destino en el medio acuático. Debe definirse el impacto ambiental aceptable de los
productos farmaceúticos y otros contaminantes emergentes. Estos productos no están
sujetos a evaluación ambiental antes de ser puestos en el mercado y a pesar de ser
seguros para el uso humano, no queda totalmente definido su impacto sobre el medio
ambiente. La Comisión Europea está considerando incluir algunos productos
farmaceúticos en su lista de sustancias prioritarias de las Normas de Calidad Ambiental.
Es muy probable que esto pudiera provocar el tratamiento en las EDARs para su
eliminación. Estas sustancias químicas deberían estar sujetas a la legislación REACH.
- La caracterización de las aguas residuales provenientes de la planta depuradora
muestra la presencia de contaminantes emergentes en las aguas de vertido de la
depuradora. En los vertidos se detectan antiinflamatorios, desinfectantes y
puntualmente ansiolíticos y antibióticos. Además, también, se detectan drogas de
abuso.
- El tratamiento al que es sometido el agua en la depuradora se ha mostrado eficaz en la
eliminación de ciertas familias de contaminantes como la cafeína, analgésicos y
reductores de colesterol.
- El análisis estadístico de datos ha mostrado cierta correlación de los contaminantes
emergentes con factores ambientales y/o temporales. Se ha observado una mayor
concentración de la familia de antiinflamatorios en invierno como consecuencia de su
mayor consumo en esta época del año como tratamiento de una gran variedad de
enfermedades estacionales. El análisis de las muestras de entrada/salida también
confirma la disminución de Analgésico, Antiinflamatorio, Desinfectante, Droga ilícita,
Cafeína, Hormona y Reductor Colesterol. Sin embargo para los casos de ACE,
Ansiolítico, Antibiótico, Antiepiléptico y β-bloqueante no se puede asegurar que los
valores difieran. Las diferencias encontradas podrían ser debidas estadísticamente al
azar.
Asimismo, se pueden realizar ciertas recomendaciones generales basadas en la prevención
y reducción:
- Fomento de la educación, motivación y capacitación de los productores, distribuidores y
consumidores.
- Reducción de las pérdidas y de las emisiones de fuentes puntuales y difusas.
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- Tratamientos específicos en la fuente principal de emisión.. Además, las actuaciones al
final del sistema de saneamiento no tienen efecto sobre los alivios de aguas residuales
en redes unitarias provocados por la entrada de agua de lluvia, ya que éstos se
producen en zonas intermedias de la red antes de ser depurados.