Combinarea a două metode de prelevare îmbunătățește detectarea contaminanților emergenți din ape
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Pennsylvania au comparat două metode de prelevare a probelor de apă și au concluzionat că ambele sunt necesare pentru a evalua corect varietatea și concentrația contaminanților emergenți — produse farmaceutice, produse de îngrijire personală, hormoni din gunoiul de grajd, antibiotice veterinare și pesticide — dintr-un bazin hidrografic. Rezultatele au fost publicate în Journal of Natural Resources and Agricultural Ecosystems.
„Chiar și la niveluri de urme, contaminanții emergenți din apele de suprafață pot amenința organismele acvatice și sănătatea umană”, a declarat Heather Preisendanz, profesor de inginerie agricolă și biologică și coordonatoarea echipei de cercetare. „Am vrut să determinăm cea mai bună modalitate de a detecta urme de substanțe chimice în pâraie, pentru a stabili unde și când ajung acestea într-un bazin hidrografic.”
Studiul a comparat prelevarea grab — colectarea de sticle cu apă în momente specifice — cu prelevarea prin sampeleri integrativi pentru compuși organici polari (POCIS), dispozitive lăsate în pârâu zile sau săptămâni. Prelevarea grab, cunoscută ca prelevare activă, arată exact ce se află în pârâu în momentul recoltării, ca o fotografie a calității apei. În schimb, POCIS absoarbe treptat anumite substanțe chimice, oferind o medie a expunerii din acea perioadă, similar unei imagini compozite.
Echipa a monitorizat cinci situri din bazinul Halfmoon Creek, de 62 de kilometri pătrați, situat într-o zonă agricolă din centrul Pennsylvaniei, începând din 2021. Pentru acest studiu, au colectat ambele tipuri de probe la fiecare două săptămâni, în sezoanele de creștere 2023 și 2024, din mai până în septembrie. Siturile au fost amplasate într-un design de bazin imbricat, pentru a înțelege variația contaminanților între diferite secțiuni și afluenți.
Fiecare metodă a detectat contaminanți — cel mai frecvent erbicidele atrazin și simazin, insecticidul clotianidin și stimulentul cofeină, fiecare apărând în cel puțin 68% din probele colectate prin ambele metode — dar fiecare a ratat informații semnificative. POCIS a găsit substanțe chimice mai des decât prelevarea grab, probabil pentru că o substanță prezentă doar scurt, de exemplu după ploaie sau aplicarea pesticidelor, poate fi ratată de o probă grab. Sampelerii POCIS continuă colectarea săptămâni întregi, crescând șansele de detectare.
POCIS a surprins mai bine diferențele între sursele de poluare de la un sit la altul. La compararea amestecurilor generale de substanțe chimice, POCIS a arătat diferențe mai clare între locații decât probele grab, sugerând că prelevarea pasivă este mai potrivită pentru compararea tiparelor de contaminare pe termen lung. În schimb, probele grab au evidențiat variații sezoniere mai mari, cu concentrații care s-au modificat dramatic de-a lungul sezonului, pentru că măsoară un singur moment în timp.
Monitorizarea mai multor locații a ajutat la identificarea „punctelor fierbinți”, zone cu niveluri constant mai ridicate de contaminanți, care pot indica surse de poluare din apropiere, precum câmpuri agricole sau aporturi de ape uzate.
„Am constatat că cea mai completă imagine a contaminării apei provine din combinarea probelor unice de apă cu sampeleri pasivi pe termen lung, la mai multe situri, pentru că fiecare metodă surprinde aspecte diferite ale modului în care contaminanții se deplasează prin pâraie”, a spus Preisendanz. „Probele grab sunt bune pentru măsurarea vârfurilor pe termen scurt și a schimbărilor sezoniere, în timp ce POCIS sunt bune pentru detectarea substanțelor chimice care pot fi ratate de probele grab și pentru estimarea expunerii medii în timp.”
Pe măsură ce noi practici de conservare sunt adoptate în bazinul Halfmoon Creek și în bazinul mai larg Chesapeake Bay, aceste metode de prelevare ar putea ajuta la caracterizarea beneficiilor acestor practici pentru reducerea pesticidelor și contaminanților emergenți, pe lângă reducerea sedimentelor și nutrienților.
