Informe sobre Avances en el Tratamiento Sostenible de Aguas Residuales y su Contribución a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

La presente investigación, liderada por la Dra. Polette Aguilar del HUB Ambiental de la Universidad de Playa Ancha, explora el uso de bacterias COMAMMOX como una alternativa innovadora y sostenible para el tratamiento de aguas residuales domésticas. Los resultados preliminares fueron presentados en el 4° Congreso Latinoamericano de Ecología Microbiana ISME-Lat2025, destacando el potencial del proyecto para impactar positivamente en múltiples Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

Contexto del Proyecto: “ALL IN ONE” y su Alineación Estratégica con los ODS

El proyecto Fondecyt Postdoctoral, financiado por ANID y titulado “ALL IN ONE: COMAMMOX bacteria, a sustainable alternative for nitrogen removal in domestic wastewater treatment”, se enfoca en validar la eficiencia de estos microorganismos. Su objetivo principal está directamente alineado con metas globales de sostenibilidad.

• ODS 6 (Agua Limpia y Saneamiento): El núcleo de la investigación busca mejorar la calidad del agua mediante la optimización de los procesos de tratamiento, reduciendo la contaminación por nitrógeno en efluentes domésticos.
• ODS 11 (Ciudades y Comunidades Sostenibles): Al proponer una tecnología más eficiente y limpia, el proyecto contribuye a desarrollar infraestructuras de saneamiento más sostenibles para los asentamientos urbanos.

Análisis de la Tecnología COMAMMOX y sus Ventajas Sostenibles

Las bacterias COMAMMOX (oxidación completa del amonio) realizan el proceso de nitrificación en un solo paso, convirtiendo amoníaco directamente en nitrato. Esta capacidad única ofrece ventajas significativas en comparación con los métodos tradicionales.

Impacto en la Sostenibilidad Industrial y Ambiental

• Eficiencia y Reducción de Costos (ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura): Las COMAMMOX requieren menor oxigenación que las bacterias convencionales. Esta reducción en el consumo de oxígeno se traduce en un menor gasto energético para las plantas de tratamiento, disminuyendo los costos operativos y promoviendo una industria más sostenible.
• Acción por el Clima (ODS 13): Se ha reportado que el proceso mediado por COMAMMOX genera una menor cantidad de óxido nitroso (N₂O), un potente gas de efecto invernadero. Este hallazgo posiciona a la tecnología como una herramienta clave para la mitigación del cambio climático en el sector del saneamiento.

Metodología de Investigación y Protección de Ecosistemas

La fase de campo del estudio se centró en la recolección y caracterización de muestras en ecosistemas clave de la región de Valparaíso, demostrando un enfoque que valora y busca proteger la biodiversidad local.

Fases del Estudio de Campo y Laboratorio

1. Muestreo Estratégico: Se realizaron tomas de muestras durante invierno (mayo de 2024) y verano (enero de 2025) en cinco humedales costeros donde no se había reportado previamente la presencia de estas bacterias:
   • Humedal de Pullally
   • Humedal de Mantagua
   • Desembocadura del río Aconcagua
   • Humedal El Sauce
   • Desembocadura del río Maipo
2. Enriquecimiento en Laboratorio: En las instalaciones del HUB Ambiental UPLA, se procede al enriquecimiento de las bacterias COMAMMOX en “microcosmos” (reactores a pequeña escala) que simulan condiciones óptimas para su crecimiento y actividad.

Este enfoque no solo identifica nuevas fuentes de microorganismos útiles, sino que también subraya la importancia de conservar estos hábitats, contribuyendo a los ODS 14 (Vida Submarina) y ODS 15 (Vida de Ecosistemas Terrestres), al desarrollar tecnologías que previenen la contaminación de ecosistemas acuáticos y terrestres.

Conclusiones Preliminares y Proyección Internacional

Los resultados actuales confirman la capacidad de los consorcios microbianos para oxidar amonio. El siguiente paso es determinar si esta acción es atribuible exclusivamente a las bacterias COMAMMOX. La presentación de estos avances en el congreso ISME-Lat2025 subraya la relevancia de la investigación en el contexto latinoamericano, fomentando la colaboración para enfrentar desafíos comunes como el cambio climático y la gestión de recursos hídricos, en línea con el ODS 17 (Alianzas para lograr los Objetivos).

Análisis de los Objetivos de Desarrollo Sostenible en el Artículo

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

El artículo aborda varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) a través de la investigación sobre el tratamiento de aguas residuales con bacterias COMAMMOX. Los ODS identificados son:

• ODS 6: Agua Limpia y Saneamiento: Este es el objetivo principal. La investigación se centra directamente en encontrar una “alternativa sustentable para la eliminación del nitrógeno en el tratamiento de aguas residuales domésticas”, lo que contribuye a mejorar la calidad del agua y la gestión del saneamiento.
• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura: El proyecto Fondecyt Postdoctoral representa una innovación científica y tecnológica. Busca desarrollar un proceso industrial más sostenible y eficiente, ya que el uso de bacterias COMAMMOX “podría disminuir costos” para la industria del tratamiento de aguas al requerir “menores esfuerzos para la oxigenación”.
• ODS 11: Ciudades y Comunidades Sostenibles: El tratamiento eficaz de las “aguas residuales domésticas” es fundamental para la sostenibilidad de las ciudades. Al mejorar este proceso, la investigación contribuye a reducir el impacto ambiental de las zonas urbanas.
• ODS 13: Acción por el Clima: El artículo establece una conexión directa con la mitigación del cambio climático al señalar que las bacterias COMAMMOX “producen menos óxido nitroso, un gas de efecto invernadero que es común al tratar las aguas residuales”.
• ODS 14: Vida Submarina: La investigación tiene un impacto indirecto pero crucial en la vida submarina. Al mejorar la eliminación de nitrógeno de las aguas residuales, se reduce la contaminación por nutrientes en los ecosistemas acuáticos. El muestreo se realizó en “cinco humedales costeros de la región de Valparaíso”, lo que demuestra la conexión entre el tratamiento de aguas en tierra y la salud de los ecosistemas costeros y marinos.
• ODS 15: Vida de Ecosistemas Terrestres: De manera similar al ODS 14, la investigación se relaciona con la protección de los ecosistemas terrestres, específicamente los humedales, que son los entornos naturales de donde se obtienen los microorganismos estudiados. Reducir la contaminación de las aguas residuales ayuda a preservar la biodiversidad y el equilibrio de estos ecosistemas.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

Basado en el contenido del artículo, se pueden identificar las siguientes metas específicas de los ODS:

1. Meta 6.3: “De aquí a 2030, mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, eliminando el vertimiento y minimizando la emisión de productos químicos y materiales peligrosos, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales sin tratar y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización sin riesgos a nivel mundial”. El proyecto busca explícitamente mejorar el tratamiento de “aguas residuales domésticas” para eliminar el nitrógeno, contribuyendo directamente a mejorar la calidad del agua y reducir la contaminación.
2. Meta 9.4: “De aquí a 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales…”. La investigación propone una “alternativa sustentable” que es más eficiente en el uso de oxígeno y, por lo tanto, de energía, y más amigable con el medio ambiente, lo que se alinea con la adopción de tecnologías limpias en la industria del tratamiento de aguas.
3. Meta 14.1: “De aquí a 2030, prevenir y reducir significativamente la contaminación marina de todo tipo, en particular la producida por actividades realizadas en tierra, incluidos los detritos marinos y la polución por nutrientes”. La “eliminación del nitrógeno” de las aguas residuales aborda directamente la polución por nutrientes, una de las principales causas de la degradación de los ecosistemas marinos y costeros como los humedales mencionados.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

Sí, el artículo menciona o implica varios indicadores que pueden ser utilizados para medir el progreso:

• Indicador 6.3.1: Proporción de aguas residuales tratadas de forma segura. El artículo se centra en la “eficiencia y sostenibilidad” de un nuevo método de tratamiento. El éxito de esta investigación contribuiría a aumentar la proporción de aguas residuales que se tratan de manera más segura y efectiva antes de ser devueltas al medio ambiente.
• Indicador 9.4.1: Emisiones de CO2 por unidad de valor añadido. Aunque el artículo no menciona el CO2, sí se refiere explícitamente a la reducción de “óxido nitroso, un gas de efecto invernadero”. La medición de la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero por unidad de agua tratada sería un indicador clave del éxito de esta tecnología, alineado con el espíritu de este indicador.
• Indicador 14.1.1: Índice de eutrofización costera. El objetivo de la investigación es la “eliminación del nitrógeno”. El nitrógeno es un nutriente clave que causa la eutrofización en los cuerpos de agua. Por lo tanto, el progreso en la implementación de esta tecnología podría medirse indirectamente a través de la reducción de la eutrofización en las zonas costeras afectadas por el vertido de aguas residuales.

4. Tabla ‘ODS, metas e indicadores’

Fuente: upla.cl