Evaluación del riesgo ecotoxicológico de cinco parabenos mediante batería de bioensayos

Abstract

[ES] Actualmente, una parte importante de la población mundial tiene problemas para acceder a un recurso tan esencial como es el agua. Y esto no ocurre por su escasez, sino por su calidad, la cual decae cada vez más por culpa de la contaminación. Ya sea desde efluentes industriales, agrícolas o urbanos, algunos compuestos contaminantes logran llegar a las aguas naturales de ríos o mares procedentes de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs), donde no se han podido eliminar. Entre estos compuestos destacan los microcontaminantes o contaminantes emergentes que, debido a las bajas concentraciones en las que se encuentran, pueden pasar inadvertidos en los controles de calidad del agua. Pese a sus bajas concentraciones, los efectos nocivos sobre la calidad del agua y la fauna que habita en ella son sustanciales. Dentro de los considerados microcontaminantes se encuentran los parabenos, muy empleados en la fabricación de productos cosméticos. Estos compuestos químicos suponen un riesgo importante para los ecosistemas acuáticos debido a su actividad estrogénica, actuando como disruptores endocrinos. En relación con las técnicas analíticas, se han conseguido importantes avances en la detección ambiental de los contaminantes emergentes y en el desarrollo de métodos más efectivos para su eliminación. En cuanto a las tecnologías desarrolladas, los Procesos de Oxidación Avanzada (POAs) se han consolidado como una eficiente alternativa para el tratamiento de aguas residuales, pues son muy efectivos en la eliminación de compuestos tóxicos de diversa naturaleza. Existen diferentes tipos de POAs, todos basados en la generación de radicales hidroxilo, y han supuesto una notable mejora en el ámbito de la depuración de aguas de las EDARs. Cuando se realizan tratamientos de aguas contaminadas mediante estas tecnologías es necesario analizar la eficacia de los mismos, determinando la toxicidad de las aguas tratadas y evaluando el riesgo ambiental que supondría su vertido, debido a la falta de información de la toxicidad de muchos metabolitos procedentes del tratamiento que escapan a las técnicas analíticas. Con este propósito, se llevan a cabo multitud de bioensayos con organismos procedentes de diversos niveles tróficos en la escala biológica que permiten evaluar la eficacia de los tratamientos mediante POAs y el impacto ecotoxicológico que podrían tener las aguas tratadas sobre un ecosistema natural. En este proyecto de investigación se realiza una evaluación ecotoxicológica de cinco parabenos (butilparabeno, etilparabeno, isobutilparabeno, metilparabeno y propilparabeno) a partir de los datos obtenidos en un estudio de toxicidad realizado para el proyecto Tecnologías avanzadas e híbridas para eliminación de contaminantes, microcontaminantes, reuso y revalorización en diferentes aguas residuales, incluyendo enfoques tecno-económicos (RTI2018-097997-B-C31-AR) . Estos datos han sido cedidos para la realización de este trabajo de investigación. El estudio de la toxicidad de los cinco parabenos realizado para el proyecto RTI2018-097997-B-C31-AR se ha basado en los protocolos UNE-EN ISO 11348-3:2009 (determinación de la inhibición de la bioluminiscencia de la bacteria marina Aliivibrio fischeri), UNE-EN ISO 8692:2004 (determinación de la inhibición del desarrollo del alga unicelular de agua dulce Pseudokirchneriella subcapitata), UNE-EN ISO 6341 (determinación de la inhibición de la movilidad del microcrustáceo Daphnia magna) y UNE-EN ISO 10993-5:2009 (ensayos de citoxicidad in vitro). Los datos cedidos, procedentes del estudio de toxicidad, se van a analizar estadísticamente, con el fin de calcular diferentes parámetros de toxicidad que se utilizarán en la evaluación del riesgo ecotoxicológico. En dicha evaluación se va a tomar como referencia el Real Decreto 817/2015, las Directivas 2018/840/UE,2000/60/EC y 2008/105/EC, la directriz DOCE NºL 161/9 (1994), los Índices de Ri

[EN] Nowadays, a significant part of the world's population has problems accessing an essential resource such as water. This is not because of its scarcity, but because of its quality, which is increasingly declining due to pollution. Whether from industrial, agricultural or urban effluents, some polluting compounds manage to reach the natural waters of rivers or seas from wastewater treatment plants (WWTPs), where they have not been able to be eliminated. Among these compounds, micro-pollutants or emerging contaminants stand out, which, due to the low concentrations in which they are found, can go unnoticed in water quality controls. Despite their low concentrations, the harmful effects on water quality and the fauna that inhabits it are substantial. Parabens, which are widely used in the manufacture of cosmetic products, are considered to be micro-pollutants. These chemical compounds pose a significant risk to aquatic ecosystems due to their estrogenic activity, acting as endocrine disruptors. In relation to analytical techniques, important advances have been made in the environmental detection of emerging contaminants and in the development of more effective methods for their removal. Regarding the technologies developed, Advanced Oxidation Processes (POAs) have been consolidated as an efficient alternative for the treatment of wastewater, as they are very effective in eliminating toxic compounds of various kinds. There are different types of POAs, all based on the generation of hydroxyl radicals, and they have meant a notable improvement in the field of water treatment in WWTPs. When treating polluted water using these technologies, it is necessary to analyse their effectiveness, determining the toxicity of the treated water and evaluating the environmental risk that its discharge would imply, due to the lack of information on the toxicity of many metabolites from the treatment that escape the analytical techniques. For this purpose, a multitude of bioassays are carried out with organisms from different trophic levels on the biological scale that allow the effectiveness of the treatments by means of POAs and the ecotoxicological impact that the treated water could have on a natural ecosystem to be evaluated. In this research project, an ecotoxicological evaluation of five parabens (butylparaben, ethylparaben, isobutylparaben, methylparaben and propyl paraben) is performed based on the data obtained in a toxicity study carried out for the project "Advanced and hybrid technologies for the elimination of pollutants, micro-pollutants, reuse and revaluation in different wastewater, including techno-economic approaches (RTI2018-097997-B-C31-AR)". These data have been provided for this research work. The toxicity study of the five parabens performed for the project RTI2018-097997-B-C31-AR has been based on the protocols UNE-EN ISO 11348-3:2009 (determination of the bioluminescence inhibition of marine bacteria Aliivibrio fischeri), UNE-EN ISO 8692: 2004 (determination of the development inhibition of unicellular freshwater algae Pseudokirchneriella subcapitata), UNE-EN ISO 6341 (determination of the mobility inhibition of microcrustacean Daphnia magna) and UNE-EN ISO 10993-5:2009 (in vitro cytoxicity tests). The data provided from the toxicity study will be statistically analysed in order to calculate different toxicity parameters to be used in the ecotoxicological risk assessment. In this evaluation, the Royal Decree 817/2015, the Directives 2018/840/EU, 2000/60/EC and 2008/105/EC, the DOCE guideline NºL 161/9 (1994), the Risk Indexes according to the Vighi and Calamari model (1996) and predictive computer models will be taken as references.