El relleno de biocarbón basado en calamus modificado por fosfato mejora los humedales construidos que mitigan los...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ingeniería de Tratamiento de Aguas
• Microbiología

Sus antecedentes:

• Los residuos de antibióticos en las aguas residuales representan un riesgo para la salud pública al promover genes de resistencia a los antibióticos (ARG).
• Los humedales construidos (CW) son un método sostenible para el tratamiento de aguas residuales, pero su eficiencia en la eliminación de contaminantes emergentes como los antibióticos necesita mejorar.
• El biocarbón modificado con fosfato se explora como un nuevo adsorbente para mejorar la eliminación de contaminantes.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un relleno de calamus-biochar modificado por fosfato (PBC) para los humedales construidos (CW) para mejorar la eliminación de antibióticos.
• Evaluar el impacto de la PBC en la eliminación de antibióticos específicos, la eritromicina (ERY) y el sulfametoxazol (SMX).
• Investigar el efecto de la PBC en la abundancia de genes de resistencia a los antibióticos (ARG), elementos genéticos móviles (MGE) y genes de factor de virulencia (VFG) en las CW.

Principales métodos:

• Desarrollo de carbón vivo modificado por fosfato (PBC) como material de relleno.
• Implementación de PBC en humedales construidos para el tratamiento de aguas residuales.
• Cuantificación de la eliminación de antibióticos mediante técnicas analíticas.
• Análisis de la comunidad metagenómica y microbiana para evaluar los cambios en los ARG, MGEs, VFGs y poblaciones bacterianas.

Principales resultados:

• PBC-CW logró altas eficiencias de eliminación para la eritromicina (ERY) (86,5%) y el sulfametoxazol (SMX) (84,0%), aproximadamente el doble que el grupo en blanco.
• Las abundancias de ARG, MGE y VFG se redujeron significativamente en PBC-CW en un 67,2%, 33,3% y 11,1%, respectivamente.
• Los ARG específicos, incluidos los genes de sulfonamida y MLS, mostraron reducciones sustanciales (71,8% y 63,1%).
• La abundancia de bacterias potencialmente resistentes a los antibióticos (ARB) como Arenimonas, Chryseobacterium y Hydrogenophaga disminuyó significativamente.

Conclusiones:

• El calamus-biochar modificado por fosfato (PBC) es un relleno eficaz para mejorar los humedales construidos (CW) en la eliminación de antibióticos.
• PBC-CW reduce significativamente la proliferación de genes de resistencia a los antibióticos (ARG) y de microorganismos patógenos.
• La aplicación de PBC en CW contribuye a mejorar la seguridad hídrica al mitigar la propagación de la resistencia a los antibióticos.