Científicos de la Universidad de Stirling han desarrollado un nuevo método para controlar la presencia de patógenos en ríos contaminados por plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR).
por la Universidad de Stirling
El número de vertidos de la red de alcantarillado a ríos y mares en el Reino Unido está aumentando y los estudios han demostrado que los efluentes liberados por las plantas de tratamiento de aguas residuales contienen patógenos que suponen un riesgo para la salud humana.
Actualmente, la presencia de bacterias dañinas tras las descargas de las tuberías se controla tomando muestras aleatorias de agua que luego se analizan en un laboratorio.
Sin embargo, los científicos de Stirling dicen que este método puede no detectar patógenos porque los eventos de descarga de las plantas de tratamiento de aguas residuales son impredecibles y el agua receptora cambia constantemente.
En lugar de ello, los investigadores han utilizado microesferas de plástico sumergidas aguas abajo de las tuberías de aguas residuales para capturar patógenos, como E. coli.
El profesor Richard Quilliam, de la Facultad de Ciencias Naturales de Stirling, publicó anteriormente una investigación que estableció por primera vez que E. coli puede adherirse a los microplásticos y viajar hasta las aguas de baño y las playas.
Dijo: «Las plantas de tratamiento de aguas residuales están liberando efluentes cloacales al medio ambiente a un ritmo sin precedentes en el Reino Unido, lo que provoca contaminación ambiental y riesgos para la salud pública.
Numerosos estudios han destacado la liberación de patógenos bacterianos en este efluente, pero las herramientas de monitoreo actuales suelen basarse en el muestreo de agua del efluente. Dado que el muestreo de agua es un proceso transitorio, es posible que no se detecten bacterias durante este proceso.
«En cambio, hemos utilizado microesferas de plástico como herramienta para monitorear la liberación de patógenos porque forman una biopelícula que recubre su superficie y, a medida que las bacterias pasan sobre esta superficie, se adhieren a los plásticos.
Colocamos microplásticos aguas abajo de una tubería de efluentes y medimos qué patógenos bacterianos se adherían a las superficies del plástico. Esta técnica permite obtener más información a lo largo del tiempo que las técnicas actuales de muestreo de agua y es un método económico y fácil de aplicar.
Las perlas se fijan en pequeñas jaulas metálicas esféricas que luego se colocan en jaulas cúbicas más grandes. Estas jaulas se sumergen en ríos aguas arriba y aguas abajo de las tuberías de efluentes de la planta de tratamiento de aguas residuales.
Los investigadores analizaron las microesferas de plástico en un laboratorio de la Universidad de Stirling y encontraron niveles significativamente más altos de patógenos dañinos aguas abajo de las plantas de tratamiento de aguas residuales, incluidos E. coli y Klebsiella, que pueden causar infecciones humanas.
El nuevo estudio, publicado en Water Research , fue dirigido por el Dr. Luke Woodford de la Universidad de Stirling, quien dijo: «Los microplásticos funcionaron como un sistema de vigilancia que detectó patógenos bacterianos al día siguiente de su colocación y en cada punto de muestreo durante más de tres semanas.
«Utilizando un modelo de infección, también demostramos que las bacterias detectadas aguas abajo eran patógenas para los humanos y que una variedad de patógenos bacterianos diferentes se estaban liberando desde la planta de tratamiento de aguas residuales.
«La secuenciación adicional del genoma reveló que estas bacterias contenían muchos genes que les confieren resistencia a los antimicrobianos y una mayor virulencia, lo que resalta aún más su riesgo para el público y el medio ambiente en general.
«Nuestro estudio demuestra una nueva técnica para monitorear la contaminación de los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales que puede ser utilizada por otros investigadores o por grupos de monitoreo ambiental como una herramienta para ayudar a mejorar nuestra comprensión de los cambios en la calidad del agua.
Los vertidos de aguas residuales están aumentando en el Reino Unido, lo que supone riesgos para la salud humana. Por eso, contar con sistemas como el nuestro para monitorizar los vertidos es fundamental para abordar este problema de salud pública.
Los investigadores llevaron a cabo trabajo de campo entre abril y mayo de 2024 en Escocia, y en los meses siguientes se realizaron pruebas de laboratorio y análisis de datos de las muestras.
Las jaulas que contenían microplásticos se colocaron aguas arriba y aguas abajo de una tubería de efluentes de una planta de tratamiento de aguas residuales y se extrajeron muestras de microplásticos en varios momentos entre 24 horas y 23 días después de su colocación.
Más información: Luke Woodford et al., Aprovechamiento de microplásticos y plastisferas para la vigilancia de bacterias patógenas humanas vertidas en aguas superficiales en efluentes de aguas residuales, Water Research (2025). DOI: 10.1016/j.watres.2025.123563
