Uno studio recente esamina campioni di acque reflue provenienti da uno dei più grandi ospedali di Creta e sembra dimostrare l’efficacia del trattamento dell’acqua mediante trattamento fotocatalitico, oltre a segnalare i potenziali pericoli delle acque reflue ospedaliere.
I risultati sono stati pubblicati in Giornale di tecnologia chimica e biotecnologiain un lavoro che ha riunito un team multidisciplinare che comprende biologi, chimici, ingegneri chimici e scienziati ambientali.
I programmi convenzionali di trattamento delle acque reflue dei fanghi non sono attrezzati per trattare in modo efficace le acque reflue ospedaliere. Quest’acqua può contenere un cocktail di contaminanti tra cui microrganismi patogeni, ormoni e altri composti farmaceuticamente attivi. Forse la cosa più significativa è che elevate concentrazioni di antibiotici negli effluenti possono favorire lo sviluppo di batteri resistenti agli antibiotici (ARB).
Danae Venieri, professore del Laboratorio di microbiologia ambientale presso l’Università Tecnica di Creta e autore corrispondente dello studio, ha spiegato le principali sfide presentate dai contaminanti unici nelle acque reflue ospedaliere.
Parlando a SCI, ha detto: “La composizione esatta varia a seconda dei flussi specifici che vengono combinati nell’impianto di trattamento ospedaliero. Sebbene i composti farmaceuticamente attivi presenti in tali effluenti possano fuoriuscire intatti e accumularsi nel ciclo dell’acqua, la minaccia più importante deriva probabilmente dal trasferimento di geni di resistenza agli antibiotici (ARG). Tali geni hanno ricevuto molta meno attenzione per quanto riguarda la loro rilevazione nei flussi acquosi ed è qui che il nostro lavoro viene a colmare la lacuna”.
Il trasferimento di questi ARG tra batteri è il meccanismo che guida l’evoluzione della resistenza agli antibiotici, rendendo la loro presenza nelle acque reflue ospedaliere una delle principali preoccupazioni per la salute pubblica. Venieri ha spiegato: “Gli ARG sono diventati solo recentemente il fulcro dell’attività di ricerca semplicemente perché i ricercatori hanno ignorato le implicazioni della loro esistenza, se non la loro esistenza in quanto tale. Per analogia, circa 20-30 anni fa nessuno si preoccupava della presenza di microcontaminanti chimici (ad esempio pesticidi, prodotti farmaceutici, interferenti endocrini, microplastiche) in varie matrici acquose semplicemente perché nessuno poteva rilevarli”.
I ricercatori hanno scoperto che nei campioni di acque reflue ospedaliere analizzati erano presenti un’elevata tossicità e livelli significativi di ARB e ARG, in particolare nelle acque reflue derivate dall’unità di Patologia e Oncologia. Utilizzando un metodo di trattamento noto come fotocatalisi, che impiega la luce UV-A per abbattere i contaminanti presenti nell’acqua, lo studio ha riportato una diminuzione dei composti e dei batteri farmaceuticamente attivi di oltre l’80%.
Significativamente, tuttavia, la concentrazione di ARG è rimasta elevata dopo il trattamento. Nonostante ciò, gli autori concludono che associare la fotocatalisi alla fine dei programmi convenzionali di trattamento delle acque reflue è un passo nella giusta direzione.
Il Prof. Venieri ha spiegato che erano tre i requisiti che avrebbero consentito alla fotocatalisi di diventare una soluzione sostenibile per il trattamento delle acque reflue ospedaliere:
1. La concentrazione di contaminanti e inquinanti target nelle acque reflue ospedaliere è inferiore a una soglia. Questo è risultato essere il caso del presente lavoro.
2. La luce solare naturale può essere utilizzata per applicazioni su larga scala, un’alternativa più economica alla luce UV artificiale.
3. Vengono sviluppati nuovi materiali fotocatalitici poco costosi, sensibili alla luce visibile e stabili.
Ha inoltre osservato: “Altrettanto importante è convincere i politici e le parti interessate a livello nazionale e internazionale che il trattamento delle acque reflue va ben oltre il tradizionale processo a fanghi attivi. Sensibilizzare l’opinione pubblica ed educare le generazioni più giovani è forse più impegnativo che risolvere questioni tecniche”.
Il Prof. Venieri e il team stanno continuando a sviluppare la loro ricerca transdisciplinare.
“Il prossimo passo è portare avanti la nostra ricerca, sviluppando unità e applicazioni su scala pilota per il trattamento in loco delle acque reflue ospedaliere. Un’unità su scala pilota è già stata installata nei locali di un ospedale di Creta e i risultati finora sono piuttosto promettenti per quanto riguarda l’eliminazione di agenti patogeni e ARG dalle acque reflue ospedaliere”.