Tratamentele avansate de epurare a apei uzate pot genera riscuri de mediu neașteptate
Tehnologiile avansate de tratament al apelor uzate sunt folosite pe scară largă pentru a elimina poluanții și patogenii înainte ca apa tratată să fie deversată sau reutilizată.
Cu toate acestea, un nou studiu sugerează că unele dintre aceste procese pot genera riscuri de mediu neobservate până acum.
Cercetătorii au descoperit că iradierea ultravioletă și ozonarea, deși eficiente în reducerea mai multor tipuri de activitate disruptivă endocrină, au crescut activitatea anti-androgenică în apa uzată tratată la niveluri care depășesc un prag de risc bazat pe efecte.
Studiul, publicat în Energy & Environment Nexus, a evaluat apa uzată provenită de la o stație de epurare din Tianjin, China, împreună cu două sisteme de tratament avansate la scară pilot. Cercetătorii au analizat cum diferitele etape de tratament au afectat activitatea biologică asociată cu trei receptori hormonali importanți: receptorul estrogenic, receptorul androgenic și receptorul tiroidian.
Tratamentul avansat nu ar trebui evaluat doar prin eficiența sa în eliminarea poluanților cunoscuți. De asemenea, trebuie să înțelegem dacă procesul de tratament produce noi compuși cu efecte biologice care nu erau prezente sau erau mai puțin pronunțate înainte de tratament.
Mulți dintre tehnologiile avansate de tratament funcționează prin transformarea contaminanților organici. De exemplu, ozonul este un oxidant puternic care poate descompune o gamă largă de micropoluanti, în timp ce tratamentul ultraviolet este utilizat frecvent pentru inactivarea microorganismelor. Totuși, aceste reacții nu mineralizează întotdeauna complet contaminanții. În schimb, ele pot genera produse de transformare cu proprietăți biologice diferite față de cele ale substanțelor chimice originale.
Pentru a capta aceste efecte, cercetătorii au utilizat teste biologice bazate pe drojdii care conțin gene de receptor nuclear uman. În loc să măsoare chimicale individuale, această abordare detectează activitatea biologică combinată a amestecurilor complexe din apa uzată.
Procesul de tratament anaerob-anoxic-oxic, cunoscut și sub numele de A2O, a eliminat o mare parte din activitatea disruptivă endocrină. Activitatea receptorului estrogenic a scăzut semnificativ, iar activitatea estrogenică a fost redusă sub limita de detecție după sedimentarea secundară. Tratamentele ulterioare cu UV și ozonare au fost de asemenea eficiente în controlul efectelor receptorilor estrogenici și tiroidieni.
Totuși, rezultatele pentru receptorul androgenic au prezentat un model diferit. Nu a fost detectată activitate androgenică, dar activitatea anti-androgenică a fost observată pe parcursul întregului sistem de tratament. Aceasta a scăzut de la 156,6 μg/L în influentul apei uzate la 12,4 μg/L după tratamentul A2O, înainte de a crește din nou după tratamentele UV și ozonare.
Cercetătorii au derivat o valoare de declanșare bazată pe efecte de 7,97 μg echivalente de flutamidă pe litru pentru activitatea anti-androgenică. Activitatea măsurată după tratamentul UV a depășit acest prag, indicând un risc ecologic potențial important.
Autorii sugerează că produsele de transformare generate în timpul oxidării pot contribui la efectele anti-androgenice crescute, deși substanțele chimice specifice responsabile nu au fost încă identificate. Datele limitate de referință pentru multe produse de transformare fac dificilă corelarea compușilor individuali cu efectele lor toxicologice.
Studiul a mai constatat că ozonarea și tratamentul cu carbon activat biologic au redus eficient activitatea antagonică față de receptorul tiroidian, în timp ce coagulația a cauzat o ușoară creștere a acestei activități.
Aceste descoperiri arată că tratamentele avansate ale apelor uzate pot îndepărta simultan anumite pericole biologice, în timp ce cresc altele. Prin urmare, cercetătorii recomandă evaluarea performanței tratamentului pe baza mai multor puncte de toxicitate, în loc de a se baza exclusiv pe concentrațiile poluanților cunoscuți.
„Monitorizarea bazată pe efecte poate dezvălui riscuri pe care analizele chimice convenționale le-ar putea omite”, a declarat Mei Ma. „Aceste informații pot ajuta facilitățile de tratare a apelor uzate să optimizeze procesele avansate, minimizând totodată efectele biologice neintenționate.”
Studiul subliniază că reutilizarea mai sigură a apei va necesita un echilibru între eficiența eliminării poluanților și evaluarea atentă a produselor de transformare și a efectelor lor biologice combinate.
