Ianes, J., Cantoni, B., Scana, F., Delli Compagni, R., Polesel, F., Remigi, E.U., Vezzaro, L., Antonelli, M. (2024). Implications of the transition towards water-wise approaches in urban areas: Elucidating the risk from micropollutants release. Journal of Environmental Chemical Engineering 12(3), 112676. (link)

Título

Implications of the transition towards water-wise approaches in urban areas: Elucidating the risk from micropollutants release

(Implicações da transição para abordagens que privilegiem a água em áreas urbanas: Elucidando o risco da liberação de micropoluentes)

Resumo

The transition towards circular and sustainable urban water systems, embracing a water-wise city approach, results in highly interconnected systems, introducing complexities in managing water quality due to the intricate interplay of pollutant sources, pathways, and receptors in urban environments. This study focuses on assessing the impact of transitioning to a water-wise city approach on water quality. The analysis employs an integrated model-based approach to evaluate the release of micropollutants (PFOA, PFOS, pyrene) in the urban water system, considering potential future changes. We considered Milan (Italy) as a case study and explored sustainable urban water management strategies related to the hydraulic reconnection of canals, including (i) the use of groundwater for energy purposes, (ii) the establishment of a separate stormwater sewer system, and (iii) the indirect reuse of reclaimed water for crop irrigation. Acute and chronic environmental risks were assessed at various locations of the recipients, under different water management and climate change scenarios. Uncertainties on projections related to rainfall and runoff concentrations were also considered. The model accurately predicted average micropollutants concentrations in the current situation. PFOA and PFOS exhibit chronic, but not acute risks in all scenarios; high removal efficiency is required to reduce the risk at acceptable levels. Pyrene poses higher risks for increasing separation fractions of the sewer system, with further increase for climate change, but concentration uncertainty has more influence than precipitation uncertainty on the risk extent. This study provides a water management framework, identifying critical sources and locations under current, future, and climate change scenarios.

TRADUÇÃO LIVRE

A transição para sistemas urbanos de água circulares e sustentáveis, adotando uma abordagem de cidade que prioriza o uso da água, resulta em sistemas altamente interconectados, introduzindo complexidades na gestão da qualidade da água devido à intrincada interação de fontes, vias e receptores de poluentes em ambientes urbanos. Este estudo se concentra em avaliar o impacto da transição para uma abordagem de cidade que prioriza o uso da água na qualidade da água. A análise emprega uma abordagem integrada baseada em modelos para avaliar a liberação de micropoluentes (PFOA, PFOS, pireno) no sistema de água urbano, considerando potenciais mudanças futuras. Consideramos Milão (Itália) como um estudo de caso e exploramos estratégias sustentáveis ​​de gestão de águas urbanas relacionadas à reconexão hidráulica de canais, incluindo (i) o uso de águas subterrâneas para fins energéticos, (ii) o estabelecimento de um sistema separado de esgoto pluvial e (iii) o reuso indireto de águas recuperadas para irrigação de culturas. Riscos ambientais agudos e crônicos foram avaliados em vários locais dos receptores, sob diferentes cenários de gestão de águas e mudanças climáticas. Incertezas sobre projeções relacionadas às concentrações de precipitação e escoamento também foram consideradas. O modelo previu com precisão as concentrações médias de micropoluentes na situação atual. PFOA e PFOS apresentam riscos crônicos, mas não agudos, em todos os cenários; alta eficiência de remoção é necessária para reduzir o risco a níveis aceitáveis. Pireno apresenta riscos maiores para o aumento das frações de separação do sistema de esgoto, com aumento adicional para mudanças climáticas, mas a incerteza de concentração tem mais influência do que a incerteza de precipitação na extensão do risco. Este estudo fornece uma estrutura de gestão hídrica, identificando fontes e locais críticos em cenários atuais, futuros e de mudanças climáticas.

Artigo publicado no site Science Direct, no Journal of Environmental Chemical Engineering