Estudien els efectes sobre els cultius de residus fàrmacs i de productes d’higiene
Els residus de fàrmacs i productes d’higiene personal presents a l’aigua residual depurada poden afectar el metabolisme i la morfologia dels vegetals. Així ho mostra una recerca del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), en la qual han col·laborat investigadors de l’Escola Superior d’Agricultura de Barcelona (ESAB) de la UPC.
07/05/2018
Davant la creixent escassetat de recursos hídrics, l’aigua residual regenerada constitueix una font cada vegada més utilitzada per al reg agrícola. La possible presència de residus de fàrmacs i productes d’higiene personal (anomenats PPCP, per les sigles en anglès de Pharmaceuticals and Personal Care Products) poden afectar tant als cultius com a la salut humana.
Investigadors de l’Escola Superior d’Agricultura de Barcelona (ESAB), ubicada al Campus del Baix Llobregat de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), a Castelldefels, col·laboren des de ja fa uns anys amb el grup de recerca liderat per Josep Maria Bayona, de l’Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l’Aigua (IDAEA), del CSIC, per a l’estudi de l’efecte de contaminants orgànics emergents (COEs) sobre diferents cultius hortícoles quan es rega amb aigües no convencionals o bé s'apliquen residus orgànics, especialment en zones d'agricultura periurbana.
Entre els contaminants emergents presents a l’aigua s’hi troben fàrmacs i productes d’higiene personal però també retardants de flama i micro-plàstics, entre d’altres. El fet de regar amb aquest tipus d’aigua o utilitzar aquests residus com a fertilitzants fa que els cultius estiguin exposats a una gran varietat de COEs que poden ser incorporats per les plantes i, així, entrar en la cadena alimentària. Per aquest motiu és important conèixer la dinàmica involucrada en l’impacte d'aquests contaminats en els cultius.
Reutilització agrícola d’aigües residuals
Assajos recents realitzats en els hivernacles experimentals de l’Agròpolis, un espai de recerca i innovació en agronomia i biotecnologia de la UPC ubicat a Viladecans, han demostrat que els PPCP presents habitualment a les aigües residuals depurades podien afectar de forma significativa la morfologia i el metabolisme de la planta (cultiu experimental d’enciam).
Aquests enciams es van regar amb aigua que contenia una mescla típica de PPCP presents a les aigües residuals regenerades: les concentracions emprades foren de 0,05 fins a 50 micrograms per litre d’aigua de reg i per compost, mentre que les plantes control van ser regades amb aigua de pluja. Un cop recol·lectades, els investigadors van analitzar la presència de PPCP a les fulles dels enciams. A gairebé totes les mostres es va trobar carbamezapina, un fàrmac antiepilèptic, però en dosis no preocupants per a la salut humana. A les plantes regades amb aigua més contaminada es van detectar, a més, alquilfosfats, bisfenol A, cafeïna, parabens i triclosan.
Els resultats de l’estudi també van mostrar que la presència de PPCP afecta al metabolisme de les plantes, posant-se de manifest en canvis morfològics i en el contingut en clorofil·les de las fulles. “A partir d’un determinat nivell, hi ha efectes en els enzims de les plantes i efectes en el metabolisme”, explica Benjamín Piña, científic de l’IDAEA-CSIC.
Resultats no concloents en el camp
Malgrat que els resultats a l’hivernacle són sòlids, els resultats obtinguts en parcel·les a l’aire lliure no són concloents. En aquest segon cas, es van quantificar produccions hortícoles de diferents parcel·les comercials del Parc Agrari del Baix Llobregat (3.000 hectàrees), regades amb aigua de diferents qualitats. Els resultats no permeten confirmar els efectes dels PPCP observats a l’hivernacle. En condicions reals, afirma Núria Cañameras, investigadora del Departament d'Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia de la UPC, “hi ha massa factors no controlats que poden interferir sobre el desenvolupament del cultiu com ara, per exemple, la fertilitat del sòl, la gestió o el tipus de reg, o el tipus d’adob seleccionat per cada agricultor”.
Dels resultats obtinguts fins ara se'n desprèn que, tot i que poden afectar al metabolisme i la morfologia de les plantes, les quantitats d'aquests elements detectades en els teixits vegetals no impliquen cap risc per a la salut. La principal aportació dels professors de la UPC en aquests estudis està vinculada als aspectes més agronòmics dels assajos de camp i a l'hivernacle, especialment pel que fa al disseny experimental i a la implementació, la gestió i la supervisió del cultiu.
Més informació:
Investigadors de l’Escola Superior d’Agricultura de Barcelona (ESAB), ubicada al Campus del Baix Llobregat de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), a Castelldefels, col·laboren des de ja fa uns anys amb el grup de recerca liderat per Josep Maria Bayona, de l’Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l’Aigua (IDAEA), del CSIC, per a l’estudi de l’efecte de contaminants orgànics emergents (COEs) sobre diferents cultius hortícoles quan es rega amb aigües no convencionals o bé s'apliquen residus orgànics, especialment en zones d'agricultura periurbana.
Entre els contaminants emergents presents a l’aigua s’hi troben fàrmacs i productes d’higiene personal però també retardants de flama i micro-plàstics, entre d’altres. El fet de regar amb aquest tipus d’aigua o utilitzar aquests residus com a fertilitzants fa que els cultius estiguin exposats a una gran varietat de COEs que poden ser incorporats per les plantes i, així, entrar en la cadena alimentària. Per aquest motiu és important conèixer la dinàmica involucrada en l’impacte d'aquests contaminats en els cultius.
Reutilització agrícola d’aigües residuals
Assajos recents realitzats en els hivernacles experimentals de l’Agròpolis, un espai de recerca i innovació en agronomia i biotecnologia de la UPC ubicat a Viladecans, han demostrat que els PPCP presents habitualment a les aigües residuals depurades podien afectar de forma significativa la morfologia i el metabolisme de la planta (cultiu experimental d’enciam).
Aquests enciams es van regar amb aigua que contenia una mescla típica de PPCP presents a les aigües residuals regenerades: les concentracions emprades foren de 0,05 fins a 50 micrograms per litre d’aigua de reg i per compost, mentre que les plantes control van ser regades amb aigua de pluja. Un cop recol·lectades, els investigadors van analitzar la presència de PPCP a les fulles dels enciams. A gairebé totes les mostres es va trobar carbamezapina, un fàrmac antiepilèptic, però en dosis no preocupants per a la salut humana. A les plantes regades amb aigua més contaminada es van detectar, a més, alquilfosfats, bisfenol A, cafeïna, parabens i triclosan.
Els resultats de l’estudi també van mostrar que la presència de PPCP afecta al metabolisme de les plantes, posant-se de manifest en canvis morfològics i en el contingut en clorofil·les de las fulles. “A partir d’un determinat nivell, hi ha efectes en els enzims de les plantes i efectes en el metabolisme”, explica Benjamín Piña, científic de l’IDAEA-CSIC.
Resultats no concloents en el camp
Malgrat que els resultats a l’hivernacle són sòlids, els resultats obtinguts en parcel·les a l’aire lliure no són concloents. En aquest segon cas, es van quantificar produccions hortícoles de diferents parcel·les comercials del Parc Agrari del Baix Llobregat (3.000 hectàrees), regades amb aigua de diferents qualitats. Els resultats no permeten confirmar els efectes dels PPCP observats a l’hivernacle. En condicions reals, afirma Núria Cañameras, investigadora del Departament d'Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia de la UPC, “hi ha massa factors no controlats que poden interferir sobre el desenvolupament del cultiu com ara, per exemple, la fertilitat del sòl, la gestió o el tipus de reg, o el tipus d’adob seleccionat per cada agricultor”.
Dels resultats obtinguts fins ara se'n desprèn que, tot i que poden afectar al metabolisme i la morfologia de les plantes, les quantitats d'aquests elements detectades en els teixits vegetals no impliquen cap risc per a la salut. La principal aportació dels professors de la UPC en aquests estudis està vinculada als aspectes més agronòmics dels assajos de camp i a l'hivernacle, especialment pel que fa al disseny experimental i a la implementació, la gestió i la supervisió del cultiu.
Més informació:
- Web del projecte RACE (Riesgo Químico en Agricultura de Regadío)
- Notícia al web de l'IDAEA-CISC: Efectes sobre els cultius de residus de fàrmacs i productes d’higiene
Articles de referència:
- Carlos Hurtado, Hadi Parastar, Víctor Matamoros, Benjamín Piña, Romà Tauler & Josep M. Bayona. Linking the morphological and metabolomic response of Lactuca sativa L exposed to emerging contaminants using GC × GC-MS. Scientific Reports Volume 7, Article number: 6546 (2017) https://www.nature.com/articles/s41598-017-06773-0
- Anna Margenat, Víctor Matamoros, Sergi Díez , Núria Cañameras, Jordi Comas, Josep M. Bayona. Occurrence of chemical contaminants in peri-urban agricultural irrigation waters and assessment of their phytotoxicity and crop productivity. Science of the Total Environment. http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.05.025