Cuantificación, tratamiento e impacto ambiental de micro y nanoplásticos en depuradoras

La industria del plástico contribuye al crecimiento económico, con una producción de 322 millones de toneladas (Mt) de plástico para el año 2015. Además, se espera que su producción se duplique para el año 2035 y que se cuadruplique para el año 2050. Esta producción masiva tiene un gran impacto ambiental y se estima que el océano ya contiene más de 150 Mt de plástico. Una vez en el medio ambiente, los plásticos se someten a procesos abióticos y bióticos que provocan su degradación y fragmentación en partículas más pequeñas denominadas microplásticos (MP; definidos como fragmentos <5 mm) y nanoplásticos (NP, definidos como fragmentos <1 µm).

Las partículas de MP y NP son contaminantes emergentes de creciente preocupación. Se acumulan en el medio ambiente donde su pequeño tamaño facilita que sean ingeridos por diversas especies acuáticas, lo que hace que entren en la cadena alimenticia. Además, también pueden contener otro tipo de contaminantes como compuestos orgánicos persistentes (COP), metales pesados y otros aditivos como plastificantes, representando así un problema de contaminación persistente y ecotoxicológica con un potencial impacto en la salud humana.

Se han realizado grandes esfuerzos en la investigación sobre los MP en el medio marino. Sin embargo, estudios recientes han revelado que la abundancia de MP en agua dulce es comparable a la del medio marino. Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) han sido identificadas como una de las principales fuentes de MP en agua dulce. Los MP que se encuentran en las aguas residuales consisten, por ejemplo, en microperlas añadidas en lociones de peeling y pastas de dientes y en fibras sintéticas provenientes de textiles y prendas de vestir. En general, todos los estudios han indicado que los tratamientos de aguas residuales primarios y secundarios eliminan la mayoría de los MP. Sin embargo, a pesar de la alta capacidad de eliminación de las tecnologías de tratamiento de aguas residuales, los esfuerzos de investigación se han limitado a la cuantificación de MP de tamaño relativamente grande, dejando los microplásticos de tamaño pequeño y nanoplásticos fuera del espectro de tamaño estudiado.

La falta de métodos estandarizados de muestreo, identificación y cuantificación de micro-nanoplásticos de pequeño tamaño dificulta una evaluación real de su descarga en el medioambiente por las estaciones depuradoras de aguas residuales.

El objetivo del proyecto nanoCLEAN (Cuantificación, tratamiento e impacto ambiental de micro-nanoplásticos en EDARs) es contribuir a la evaluación y reducción del impacto ambiental de los micro-nanoplásticos en los ecosistemas por las estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas, llenando así las siguientes brechas/gaps de investigación identificadas:

• Gap 1: Los métodos de muestreo ampliamente utilizados limitan el tamaño de microplásticos a microplásticos relativamente grandes, obviando la posible existencia de partículas más pequeñas.

• Gap 2: La mayoría de los métodos analíticos actualmente utilizados para la identificación y cuantificación de microplásticos requieren procedimientos muy laboriosos que no son capaces de cuantificar todo el espectro de tamaño de los micro-nanoplásticos.

• Gap 3: Las tecnologías convencionales de tratamiento de aguas residuales no están diseñadas para tratar micro-nanoplásticos. Existe una falta de conocimiento sobre la capacidad de eliminación de micro-nanoplásticos mediante tecnologías avanzadas de tratamiento de aguas residuales.

• Gap 4: La investigación llevada a cabo hasta ahora sobre la eliminación de microplásticos no se ha centrado en la evaluación de las implicaciones ambientales y económicas de las tecnologías de tratamiento de aguas residuales propuestas.

• Gap 5: No se ha cuantificado la ecotoxicidad de los nanoplásticos y su contribución en los efluentes de las EDAR. Además, no se ha estudiado en detalle la hipótesis sobre el aumento de la toxicidad de partículas más pequeñas.

En el proyecto nanoCLEAN se implementa un método sistémico, donde la eliminación eficiente de micro-nanoplásticos mediante sistemas híbridos de membranas (BRM-UF) se acopla con nuevos métodos de muestreo y cuantificación sensibles (Pyr-GC-MS). Esto está apoyado por el Análisis del Ciclo de Vida y de costes, donde se llevará a cabo la evaluación del impacto ambiental y coste de las tecnologías implementadas.

El proyecto nanoCLEAN, financiado por la Agencia Estatal de Investigación, está liderado por la Dra. Junkal Landaburu Aguirre, investigadora del Instituto IMDEA Agua perteneciente al grupo de Tecnología de Membranas.

Más información: 

• Referencia: PID2019-111519RA-I00 / AEI / 10.13039/501100011033?

• Duración: 01.06.2020-31.05.2023

• Persona de contacto: Junkal Landaburu Aguirre (IP); junkal.landaburu@imdea.org