Gestió sostenible de l’aigua

Presentem tres àrees de recerca relacionades amb la gestió sostenible de l’aigua que es duen a terme a IQS School of Engineering.

Els productes farmacèutics són classificats com a contaminants emergents degut a la seva presència al medi ambient i el risc potencial que representen per la salut humana i els ecosistemes. En els darrers anys, la seva presència ha augmentat considerablement en les aigües superficials, degut al augment de consum tant humà com veterinari. A través de l’abocament o l’excreció, els fàrmacs arriben a la xarxa de clavegueram i son tractats a les Estacions Depuradores d’Aigües Residuals (EDARs), que en moltes ocasions, no disposen de tractaments suficients per poder-los eliminar, sent alliberats als medis aquàtics.

Dins del Grup d’Enginyeria i Simulació de Processos Ambientals – GESPA d’IQS, els investigadors, liderats pel Dr. Cristian Gómez Canela, treballen en una línia de recerca per desenvolupar i posar a punt sistemes avançats per a la predicció, detecció i quantificació de fàrmacs en aigües.

En un estudi recent, el grup del Dr. Cristian Gómez ha fet una predicció de les concentracions ambientals (PECs) de fàrmacs en efluents d’EDARs, amb el resultat d’una eina valuosa per predir els nivells de productes farmacèutics en efluents de les EDAR i en aigües superficials. Aquests càlculs estan basats en dades de consum, taxes d’excreció, eficàcia d’eliminació i factors hidrològics, entre els anys 2014 i 2021. D’aquest estudi es deriva la utilitat dels PECs per prioritzar els productes farmacèutics en els programes de vigilància, sent una estratègia eficaç per gestionar la contaminació per fàrmacs dels aqüífers. Aquest estudi està publicat a Enviromental Research, 291 (2026), 123528.

En un segon estudi, els mateixos investigadors han realitzat una primera avaluació integrada de la contaminació per fàrmacs i els riscos ecològics associats a la seva presència en tots els principals sistemes fluvials de Catalunya. Aquest estudi es va dur a terme la tardor del 2024 a 14 dels principals sistemes fluvials catalans, en el qual es van quantificar un total de 72 productes farmacèutics i 5 metabòlits, utilitzant els avançats equips de LC-MS/MS de l’IQS-SCIEX Demo Lab. Així mateix, es van avaluar els riscos ecològics associats a la presència d’aquests fàrmacs, utilitzant tres nivells tròfics: algues, Daphnia i peix zebra.

Aquest conjunt de dades sense precedents, que combina presència, distribució espacial i avaluació del risc ecològic multi-tròfic, representa una referència molt nova i sòlida per poder comprendre el destí i les implicacions ecològiques dels contaminants farmacèutics en la conca mediterrània.

El Dr. Xavier Ortiz Almirall, també dins del grup GESPA, lidera una línia de recerca per l’anàlisi i control de cianobacteris i cianotoxines associades, present en rius, llacs i embassaments. L’augment de la seva presència es deu a l’augment de les temperatures causades pel canvi climàtic, la disminució de nivells d’aigua en períodes de sequera i l’eutrofització de les aigües – increment de nutrients com nitrats, fosfats i sulfats, degut a l’activitat agrícola.

El grup del Dr. Ortiz ha establert un mètode analític específic per el control d’aquests contaminants, emprant avançades tècniques de LC-MS/MS amb els avançats equips del Laboratori Mediambiental d’IQS.

També destaquem la col·laboració establerta entre el Laboratori mediambiental d’IQS i l’empresa Phytolab Control per oferir un servei conjunt a les empreses i dur a terme les anàlisis d’ identificació i quantificació de presència de cianotoxines i contaminants relacionats en matrius aquoses, des d’aigua continental fins aigua potable.

Finalment, en aquest mateix àmbit de control de contaminants en aigües, fem menció del projecte ESCCAP, liderat també per el Dr. Ortiz i en el qual hi participen molts dels investigadors del grup GESPA. El projecte ESCCAP, publicat recentment, desenvolupa un sistema de control de cianobacteris i cianotoxines presents en embassaments de les conques internes de Catalunya, i avalua el seu impacte en la producció d’aigua potable. Es tracta d’un projecte que es du a terme en col·laboració amb Aigües de Barcelona i l’IDAEA-CSIC, finançat per l’ACA – Agència Catalana de l’Aigua.

Dins del grup GAM – Applied Mechanics and Advanced Manufacturing, el Dr. Marco Antonio Pérez ha liderat el projecte MARIA, on han creat una eina basada en intel·ligència artificial multimodal per al reconeixement automàtic d’espècies marines. Es tracta d’una combinació de dades d’imatge subaquàtica i mesures fisicoquímiques, que permet reconèixer espècies i generar un indicador del capital natural marí, basat en la diversitat, l’abundància, l’estat funcional de l’hàbitat i la qualitat de l’aigua. Aquesta eina permetrà facilitar la presa de decisions en restauració, gestió i valoració dels serveis ecosistèmics.

El projecte MARIA ha estat finançat per ACCIÓ dins del programa RETECH, línia d’iniciatives d’impuls de la recerca científica i la gestió del talent i l’acceleració del desenvolupament de solucions basades en IA.