30/03/2017

La Jornada de Portes Obertes de l'ICRA passa amb nota l'examen dels estudiants de Batxillerat

El passat 22 de març, Dia Mundial de l’Aigua, els laboratoris de l’Institut Català de Recerca de l'Aigua (ICRA) van ser ocupats pels estudiants de batxillerat. Durant tot un dia l’alumnat va poder descobrir la investigació que es duu a terme relacionada amb el cicle integral de l’aigua. Prenent com a fil conductor l’estat del riu Onyar i el tractament de les aigües residuals. L’experiència va ser molt ben valorada, tant pels estudiants participants com pel professorat que l’acompanyava. Alguns d’ells, fins i tot, van mostrar el seu interès per repetir l’experiència l’any vinent.

El programa de la Jornada incloïa un recorregut per diverses activitats que es van portar a terme en diferents laboratoris i espais de recerca del centre. Per tal d’avaluar la contaminació biològica i química del riu Onyar, l'ICRA va proposar les següents activitats:

- Caracterització fisicoquímica de l’aigua. Durant l’activitat es va explicar com la composició física i química de les aigües depèn de la presència de substàncies, dissoltes o no, procedents de fonts naturals i de les activitats realitzades per l’home. La caracterització de certs paràmetres ens permet establir la qualitat de l’aigua i, conseqüentment, ens limita els usos a la qual es pot destinar. Existeixen diversos indicadors de contaminació però hem centrat l’atenció en la determinació de matèria orgànica mitjançant la Demanda Química d’Oxigen (DQO), Demanda Biològica d’Oxigen (DBO) o l’anàlisi del Carboni Orgànic Total (TOC). Paral·lelament, la disponibilitat de nutrients (nitrits, nitrats, amoni i fosfats) influeix en l’evolució del ecosistema i valors per excés o defecte als recomanats impliquen alteracions no desitjades. Per aquest motiu és vital la mesura dels nutrients, per exemple mitjançant cromatografia iònica, per poder dur a terme un control de l’estat ecològic de les masses d’aigua.
 

- Determinació dels contaminants orgànics (fàrmacs, antibiòtics, disruptors endocrins, etc.) en el riu. L'activitat duta a terme en els laboratoris de “Qualitat de l'Aigua” va tenir com a objectiu la preparació de mostres d'aigua per a l'anàlisi de contaminants químics emergents. Es va realitzar un pretractament de les mostres d'aigua de riu per a l'anàlisi dels compostos farmacèutics presents en aquestes. Per a això, es va dur a terme primerament una filtració de les mostres aquoses, seguida d'una extracció en fase sòlida (on els compostos d'interès presents continguts en 100 mL de fase aquosa queden retinguts en un sorbent sòlid). Després del procés d'extracció i de preconcentració dels contaminants en l'aigua, l'extracte obtingut (d'aproximadament 1 mL), es va analitzar mitjançant cromatografia de líquids acoblada a espectrometria de masses (LC-MS). Aquest sistema d'anàlisi permet, d'una banda la separació dels contaminants presents en l’extracte i per l’altre la seva quantificació. El fonament de detecció i identificació dels compostos, en funció de les seves propietats fisicoquímiques i del patró de ruptura obtingut durant l’anàlisi per espectrometria de masses, permet determinar-los a molt baixa concentració. Mitjançant aquestes tecnologies analítiques es poden analitzar fins a 80 compostos farmacèutics presents en l'aigua a nivells de ng/L prenent aproximadament 50-100 mL de la mostra d'aigua. Altres contaminants d'interès que també es poden determinar seguint un protocol similar són els antibiòtics, plaguicides, compostos disruptors endocrins, etc.
 

- Estudi de l’impacte de la contaminació sobre microorganismes. L’activitat va consistir en una breu explicació de la problemàtica metodològica que planteja l’estudi dels microorganismes i com les tècniques moleculars resolen aquestes limitacions. Es van presentar els problemes associats a la contaminació dels ecosistemes aquàtics per fàrmacs i l’efecte que aquests tenen en la composició i potencial de resistència de les comunitats bacterianes que habiten els ecosistemes aquàtics. Aquesta problemàtica es va il·lustrar en dos exemples sobre els efectes de la descàrrega d’efluents de depuradora sobre el resistoma aquàtic en el riu Ter.
 

- Estudi de l’impacte sobre els ecosistemes. La “Experimental Stream Facility, ESF” o sala de rius artificials consta de 24 canals experimentals de metacrilat on l’objectiu principal és crear condicions similars a un riu. Per tant podem controlar la hidràulica i la temperatura de l’aigua, així com també la temperatura ambient i la humitat relativa. També es poden fer cicles de dia-nit amb leds de llum freda que incideixen directament sobre els canals i simular la llera d’un riu per tal de fer-hi créixer biota (biofilm). Per això cada canal s’omple de diferents substrats com ara sorra o graveta de riu i rajoletes de ceràmica que simulen les roques o còdols de un riu. El conjunt de microorganismes que creix sobre la llera d’un riu es coneix com a biofilm i té una gran importància en els processos biogeoquímics que es donen a l’ecosistema. En aquesta sala s’han dut a terme diferents experiments des que es va inaugurar l’any 2012, que es poden dividir en estudis dels efectes del canvi climàtic ens els ecosistemes aquàtics, com ara la intermitència fluvial dels rius i l’augment de la temperatura de l’aigua. I per altra banda experiments d’ecotoxicologia, com ara l’afectació de contaminants emergents/farmacèutics en el funcionament del biofilm.
 

Pel que fa a la recerca en l’àmbit del tractament de les aigües residuals, l’activitat organitzada va consistir en explicar el cicle urbà de l’aigua. Com l’aigua va patint transformacions des de la seva captació des del medi natural, com se li aplica un procés de potabilització per fer-la apta pel consum, com un cop utilitzada presenta un nivells de contaminants superiors als permesos per llei i com aquesta aigua es transporta des de les ciutats a través dels col·lectors-sistemes de drenatge fins a les estacions depuradores d’aigües residuals, on finalment és tractada reduint-ne la càrrega contaminant i es pot retornar al medi en condicions acceptables. Es van explicar de manera general els processos de captació, potabilització, transport i tractament de les aigües, fent especial èmfasi en els apartats on l’ICRA investiga la millora i optimització d’aquests processos per fer-los més eficients tant pel que fa al tractament com en la reducció dels costos i els impactes ambientals que tenen associats. 

http://www.icra.cat/files/noticia/rius artificials ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Lab ICRA 3 http://www.icra.cat/files/noticia/Lab ICRA 2 http://www.icra.cat/files/noticia/Lab ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Casa del Roure visita ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Escola Joviat visita ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Institut Celesti Bellera visita ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Institut La Miquela visita ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Institut Montilivi visita ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Institut Rovira Forns visita ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Institut Terrassa visita ICRA http://www.icra.cat/files/noticia/Institut Vilafant visita ICRA