Fármacos como contaminantes emergentes: Caracterización, cuantificación y eliminación en plantas de tratamiento de aguas residuales

Abstract

El proyecto de Doctorado se centra en el estudio de los fármacos. La característica de estos contaminantes es que no necesitan persistir en el ambiente para causar efectos negativos, ya que su transformación puede verse compensada por su introducción continuada en el medio ambiente, ya que son productos de uso común. Los fármacos llegan al medio ambiente como consecuencia de su fabricación, distribución, consumo y vertidos incontrolados de medicamentos caducados. El foco principal se encuentra en el agua, apareciendo ya estas sustancias tanto en aguas superficiales como subterráneas. En esta Tesis Doctoral evaluaremos los principales fármacos en las áreas de influencia de la cuenca del Caudal, considerando el área sanitaria que quedaría englobada dentro del área de vertido. Los fármacos que se considerarán en el estudio se han determinado basándose en los datos de envases facturados en el Principado de Asturias durante el año 2013. La cuenca que se ha seleccionado para la identificación y análisis de los fármacos ha sido la Cuenca del Caudal, de manera que el estudio se centrará en la planta de aguas residuales de Baiña, donde se recogen todas las aguas residuales urbanas e industriales (incluyendo las hospitalarias) en la cuenca del Caudal. El análisis de los contaminantes emergentes es un proceso complejo debido a varios factores. Entre ellos: matriz en la que se encuentran, las concentraciones son muy bajas y características físico-químicas muy distintas. Todo esto hace que la identificación y cuantificación de los contaminantes emergentes requiera de técnicas analíticas muy específicas con una instrumentación muy especializada. Basándose en los contaminantes emergentes seleccionados, el estudio que se acometerá en el proyecto de Doctorado, se centrará en la identificación y cuantificación de diez contaminantes emergentes de naturaleza farmacológica: alprazolam, lorazepam, bromazepam, simvastatina, atorvastatina, omeprazol, ácido acetilsalicílico, ibuprofeno, paracetamol y tramadol. Las muestras se caracterizarán por cromatografía líquida, acoplada a un masas y con un orbitrap como analizador. Una segunda fase del proyecto se centrará en analizar los rendimientos de eliminación de estos compuestos en la planta de Baiña, analizando los datos de entrada y salida a planta; y una tercera fase del proyecto consistirá en el estudio de viabilidad del empleo de procesos de oxidación avanzada para la eliminación de contaminantes emergentes en las aguas de salida de una estación depuradora. Los dos tipos de procesos avanzados de oxidación que se estudiarán serán: - Oxidación avanzada del agua mediante el proceso foto-Fenton homogéneo, basado en la adición de peróxido de hidrógeno y una sal de hierro a pH ácido. - Estudio de la fotocatálisis heterogénea, mediante el uso de nanopartículas de óxido de titanio, dispersas en la disolución. - Combinación de ambos a procesos a pequeña escala y escalado con 5 litros de muestra.