Con el cambio climático viene la creciente escasez de agua y los períodos potencialmente más largos de sequía. A medida que los responsables políticos buscan con urgencia el reciclaje de aguas residuales para reducir la brecha en los recursos hídricos, la pregunta es: cuál es la mejor manera de reutilizar el agua y garantizar la seguridad pública. Nuevo y emergentecontaminantes como los genes resistentes a los antibióticos ARG representan un peligro potencial para la seguridad pública y la seguridad del agua. Una preocupación es la propagación de los ARG a través del sistema de agua y un aumento en el desarrollo de super insectos resistentes a los antibióticos.
Adam Smith, Profesor Asistente en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Sonny Astani en la Universidad del Sur de California, y un equipo de investigadores que incluye a Moustapha Harb, Profesor Asistente en la Universidad Libanesa Americana y la Facultad de Ingeniería USC Viterbi Ph.D.Los estudiantes Phillip Wang y Ali Zarei-Baygi, estudiaron y compararon muestras de una instalación avanzada de tratamiento de aguas subterráneas en el sur de California y acuíferos subterráneos para detectar diferencias en las concentraciones de ARG. Si bien descubrieron que la instalación avanzada de tratamiento de aguas subterráneas redujo casi todos los ARG específicos por debajo de los límites de detección, las muestras de agua subterránea tenían una presencia ubicua de ARG tanto en ubicaciones de control como en lugares recargadas con agua de la instalación avanzada de tratamiento de agua.
Históricamente, los métodos de tratamiento de reutilización indirecta en los que una barrera ambiental es un paso intermedio en el proceso de limpieza del agua han sido más populares que el proceso directo de "inodoro a grifo". Si bien los métodos indirectos de tratamiento de reutilización del agua lo fueron, desde una percepción pública yEl apetito, considerado más confiable, en realidad es la reutilización directa de los enfoques de "inodoro a grifo" que no introducen un tampón ambiental que produce agua más segura y más pura para la potabilidad. La razón de esto radica en la forma en que los ARG en el medio ambiente pueden contaminar la reutilización potableagua. Estos hallazgos fueron destacados en un estudio publicado en Cartas de Ciencia y Tecnología Ambiental .
Cómo se propagan los ARG a través de los sistemas de tratamiento de agua
Si bien algunos ARG se producen naturalmente en comunidades microbianas, los antibióticos, los ARG y los patógenos resistentes a los antibióticos están aumentando en las fuentes de agua como resultado del uso excesivo de antibióticos en general. En un ciclo de tratamiento de agua típico, las aguas residuales se tratan primero ainstalación de tratamiento de aguas residuales. El estudio encontró que esta agua sigue siendo alta en ARG, ya que persisten durante todo el proceso de tratamiento. A partir de aquí, el agua destinada a la reutilización de agua potable se purifica aún más utilizando técnicas físicas y químicas avanzadas, incluida la ósmosis inversa, un proceso que utiliza unmembrana parcialmente permeable para purificar el agua potable.
En un esquema de reutilización indirecta, el agua purificada se volverá a infundir en un tampón ambiental, como un acuífero subterráneo. Más tarde, el agua se extrae del acuífero y se trata en una planta de tratamiento de agua potable antes de agregarla al suministro público de aguaEn contraste, en los enfoques de reutilización directa, el agua purificada no regresa a un amortiguador ambiental, sino que permanece dentro del ciclo del agua de ingeniería, pasando de la planta de tratamiento de aguas residuales a la planta de reutilización de agua a la planta de tratamiento de agua potable y luego atu toque
Smith dijo que observar las diferencias en los ARG entre varias fuentes de agua es increíblemente importante al considerar los riesgos futuros para la salud, como el desarrollo de superinsectos. Dado que las plantas de tratamiento de aguas residuales no están generalmente diseñadas para la eliminación de micropollutantes como los antibióticos, tienden a persistir ensistemas de tratamiento, que conducen a altas densidades de bacterias resistentes a los ARG en diferentes etapas del tratamiento. Cuando esta agua se introduce en un acuífero, donde los ARG ya están presentes de forma natural, puede contaminarse con ARG y bacterias resistentes a los antibióticos. Para complicar aún más el problema,Los ARG se transfieren fácilmente a través de la transferencia horizontal de genes, lo que aumenta el riesgo de patógenos resistentes a los antibióticos.
"Los ARG no están regulados de ninguna manera y son un contaminante emergente desafiante debido a nuestra dependencia del tratamiento biológico en el ciclo del agua de ingeniería", dijo Smith. "Debido a que son contaminantes biológicos, pequeños fragmentos de ADN que se liberanal medio ambiente: las bacterias presentes en los entornos receptores pueden absorberlos, volverse resistentes a sí mismos y perpetuar aún más la propagación de la resistencia ".
La reutilización de aguas residuales es la opción predominante para lidiar con una presión creciente sobre el suministro global de agua y podría ser preferible a opciones como la desalinización, que es cara e ineficiente en comparación con la energía. Sin embargo, el peligro de propagar la resistencia a los antibióticos es uno que debería informar quéLas metodologías ganan más tracción e inversión a medida que miramos hacia el futuro, dijo Smith. Eliminar las incógnitas que persisten en los amortiguadores ambientales del agua podría ser una forma de garantizar que el agua que llega a nuestros grifos esté limpia de ARG y otros contaminantes nocivos.
"Disminuir la propagación global de la resistencia a los antibióticos requerirá un enfoque interdisciplinario que abarque los sistemas ambientales y clínicos. Debemos actuar rápidamente antes de ingresar al llamado 'mundo post-antibiótico' donde las infecciones bacterianas se vuelven imposibles de tratar", dijo Smith.
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Materiales proporcionados por Universidad del Sur de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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