Delli Compagni, R., Polesel, F., von Borries, K.J.F., Zhang, Z., Turolla, A., Antonelli, M., Vezzaro, L. (2020). Modelling the fate of micropollutants in integrated urban wastewater systems: Extending the applicability to pharmaceuticals. Water Research 184, 116097. (link)

 

Título

Modelling the fate of micropollutants in integrated urban wastewater systems: Extending the applicability to pharmaceuticals

(Modelando o destino de micropoluentes em sistemas integrados de águas residuais urbanas: estendendo a aplicabilidade aos produtos farmacêuticos)

 

Resumo

Pharmaceutical active compounds (PhACs) are a category of micropollutants frequently detected across integrated urban wastewater systems. Existing modelling tools supporting the evaluation of micropollutant fate in such complex systems, such as the IUWS_MP model library (which acronym IUWS stands for Integrated Urban Wastewater System), do not consider fate processes and fractions that are typical for PhACs. This limitation was overcome by extending the existing IUWS_MP model library with new fractions (conjugated metabolites, sequestrated fraction) and processes (consumption-excretion, deconjugation). The performance of the extended library was evaluated for five PhACs (carbamazepine, ibuprofen, diclofenac, paracetamol, furosemide) in two different integrated urban wastewater systems where measurements were available. Despite data uncertainty and the simplicity of the modelling approach, chosen to minimize data requirements, model prediction uncertainty overlapped with the measurements ranges across both systems, stressing the robustness of the proposed modelling approach. Possible applications of the extended IUWS_MP model library are presented, illustrating how this tool can support urban water managers in reducing environmental impacts from PhACs discharges.

 

TRADUÇÃO LIVRE

Os compostos farmacêuticos ativos (PhACs) são uma categoria de micropoluentes frequentemente detectados em sistemas integrados de águas residuais urbanas . As ferramentas de modelagem existentes que suportam a avaliação do destino de micropoluentes em sistemas tão complexos, como a biblioteca de modelos IUWS_MP (cujo acrônimo IUWS significa Sistema Integrado de Águas Residuais Urbanas), não consideram processos de destino e frações que são típicos para PhACs. Essa limitação foi superada pela extensão da biblioteca de modelos IUWS_MP existente com novas frações (metabólitos conjugados, fração sequestrada) e processos (consumo-excreção, desconjugação). O desempenho da biblioteca estendida foi avaliado para cinco PhACs (carbamazepina, ibuprofeno, diclofenaco, paracetamol, furosemida) em dois diferentessistemas de águas residuais urbanas onde as medições estavam disponíveis. Apesar da incerteza dos dados e da simplicidade da abordagem de modelagem, escolhida para minimizar os requisitos de dados, a incerteza da previsão do modelo se sobrepôs aos intervalos de medição em ambos os sistemas, enfatizando a robustez da abordagem de modelagem proposta. Possíveis aplicações da biblioteca estendida de modelos IUWS_MP são apresentadas, ilustrando como esta ferramenta pode apoiar os gestores de água urbana na redução dos impactos ambientais das descargas de PhACs.

 

Artigo publicado no site ScienceDirect, no Journal of the International Water Association (IWA).