Gestión sostenible del agua

Presentamos tres áreas de investigación relacionados con la gestión sostenible del agua que se llevan a cabo en IQS School of Engineering.

Los productos farmacéuticos son clasificados como contaminantes emergentes debido a su presencia en el medio ambiente y al riesgo potencial que representan para la salud humana y los ecosistemas. En los últimos años, su presencia ha aumentado considerablemente en las aguas superficiales, debido al aumento de consumo tanto humano como veterinario. A través del vertido o de la excreción, los fármacos llegan a la red de alcantarillado y son tratados en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDARs), que, en muchas ocasiones, no disponen de tratamientos suficientes para poderlos eliminar, siendo liberados en los medios acuáticos.

Dentro del Grupo de Ingeniería y Simulación de Procesos Ambientales – GESPA de IQS, liderados por el Dr. Cristian Gómez Canela, trabajan en una línea de investigación para desarrollar y poner a punto sistemas avanzados para la predicción, detección y cuantificación de fármacos en aguas.

En un estudio reciente, el grupo del Dr. Cristian Gómez ha hecho una predicción de las concentraciones ambientales (PECs) de fármacos en efluentes de EDARS, con el resultado de una herramienta valiosa para predecir los niveles de productos farmacéuticos en efluentes de las EDAR y en aguas superficiales. Estos cálculos están basados en datos de consumo, tasas de excreción, eficacia de eliminación y factores hidrológicos, entre los años 2014 y 2021. De este estudio se deriva la utilidad de las PECs para priorizar los productos farmacéuticos en los programas de vigilancia, siendo una estrategia eficaz para gestionar la contaminación para fármacos de los acuíferos. El estudio está publicado en Enviromental Research, 291 (2026), 123528.

En un segundo estudio, los mismos investigadores han realizado una primera evaluación de la contaminación por fármacos y los riesgos ecológicos asociados a su presencia en todos los principales sistemas fluviales de Cataluña. Este estudio se llevó a cabo en otoño del 2024 en 14 de los principales sistemas fluviales catalanes, en el cual se cuantificaron un total de 72 productos farmacéuticos y 5 metabolitos, utilizando los avanzados equipos de LC-MS/MS del IQS-Sciex Demo Lab. Así mismo, se evaluaron los riesgos ecológicos asociados a la presencia de estos fármacos, utilizando tres niveles tróficos: algas, Daphnia y pez zebra.

Este conjunto de datos sin precedentes, que combina presencia, distribución espacial y evaluación del riesgo ecológico multitrófico, representa una referencia muy nueva y sólida para poder comprender el destino y las implicaciones ecológicas de los contaminantes farmacéuticos en la cuenca mediterránea.

El Dr. Xavier Ortiz Almirall, también dentro del grupo GESPA, lidera una línea de investigación para el análisis y control de cianobacterias y cianotoxinas asociadas, presentes en ríos, lagos y embalses. El aumento de su presencia se debe al aumento de las temperaturas causadas por el cambio climático, la disminución de los niveles de agua en periodos de sequía y la eutrofización de las aguas – incremento de nutrientes como nitratos, fosfatos y sulfatos, debido a la actividad agrícola.

El grupo del Dr. Ortiz ha puesto a punto un método analítico específico para el control de estos contaminantes, utilizando avanzadas técnicas de LC-MS/MS con los avanzados equipos del Laboratorio Medioambiental de IQS.

También destacamos la colaboración establecida entre el Laboratorio Medioambiental de IQS y la empresa Phytolab Control para ofrecer un servicio conjunto a las empresas y llevar a cabo análisis de identificación y cuantificación de presencia de cianotoxinas y contaminantes relacionados en matrices acuosas, desde agua continental hasta agua potable.

Finalmente, en este mismo ámbito de control de contaminantes en aguas, mencionamos el proyecto ESCCAP, liderado también por el Dr. Ortiz y en el que participan muchos investigadores del grupo GESPA. El proyecto ESCCAP, publicado recientemente, desarrolla un sistema de control de cianobacterias y cianotoxinas presentes en embalses de las cuencas internas de Cataluña, y evalúa su impacto en la producción de agua potable. Se trata de un proyecto que se lleva a cabo en colaboración con Aiguës de Barcelona y el IDAEA–CSIC, financiado por la ACA-Agencia Catalana del Agua.

Dentro del grupo GAM – Applied Mechanics and Advanced Manufacturing, el Dr. Marco Antonio Pérez ha liderado el proyecto MARIA, donde han creado una herramienta basada en inteligencia artificial multimodal para el reconocimiento automático de especies marinas. Se trata de una combinación de datos de imágenes subacuáticas y medidas fisicoquímicas, que permite reconocer especies y generar un indicador del capital natural marino, basado en la diversidad, la abundancia, el estado funcional del hábitat y la calidad del agua. Esta herramienta permitirá facilitar la toma de decisiones en restauración, gestión y valoración de los servicios ecosistémicos.

El proyecto MARIA ha sido financiado por ACCIÓ dentro del programa RETECH, línea de iniciativas de impulso de la investigación científica y la gestión del talento y la aceleración del desarrollo de soluciones basadas en IA.