Le acque reflue forniscono un laboratorio planetario per lo studio della salute umana

Utilizzando una tecnica nota come Epidemiologia basata sulle acque reflue (WBE), i ricercatori stanno estraendo inventari globali delle acque reflue per ottenere informazioni vitali sulla salute della comunità. Credito: The Biodesign Institute presso l’Arizona State University

Tra le tante comodità contemporanee spesso date per scontate nei paesi sviluppati, l’igiene moderna può essere tra le più importanti. Un nuovo studio suggerisce che le infrastrutture per le acque reflue possono fornire benefici per la società ben oltre i notevoli miglioramenti nell’igiene della comunità.

La ricerca mette in evidenza una tecnica nota come Epidemiologia basata sulle acque reflue (WBE), in cui campioni di acque reflue urbane possono essere utilizzati come strumento diagnostico per esplorare una gamma sorprendentemente ampia di indici sanitari a livello di comunità.

Nella ricerca pubblicata sulla rivista Ambiente internazionaleRolf Halden e Sangeet Adhikari, descrivono come la WBE può essere utilizzata per aiutare a raggiungere una serie di obiettivi ambiziosi delineati negli Obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite.

Lo studio, la più ampia e completa valutazione fino ad oggi delle infrastrutture per le acque reflue in tutto il mondo, esamina gli impianti di trattamento delle acque reflue in 129 paesi, che servono oltre un terzo della popolazione mondiale. È anche il primo studio a proporre e valutare la fattibilità dell’utilizzo della WBE per misurare i progressi verso il raggiungimento di diversi obiettivi di sostenibilità delle Nazioni Unite.

La tecnica WBE può essere utilizzata per valutare i fattori che influenzano la salute a livello di comunità, dal consumo di diete locali, alcol, droghe illecite e tabacco all’esposizione a sostanze chimiche pericolose, prodotti farmaceutici, prodotti per la cura personale, virus e microbi resistenti agli antibiotici.

Oltre al monitoraggio delle malattie infettive, sono in fase di sviluppo nuovi biomarcatori di malattie rilevabili nelle acque reflue, che consentono ai ricercatori di estrarre campioni per prove di malattie tra cui diabete, malattie cardiache e cancro. Lo studio sottolinea l’assoluta necessità di espandere i servizi di acque reflue in vaste aree del globo dove tali risorse sono ancora carenti.

Fino al 2019, l’uso del monitoraggio delle acque reflue per valutare e ottimizzare la salute globale era un sogno utopico, immaginato e perseguito da pochi, come dettagliato nel libro di Halden del 2020, Ambiente. La pandemia di COVID-19, tuttavia, ha cambiato tutto questo, con il metodo messo in uso immediato e pratico per tracciare il corso devastante di SARS CoV-2.

“Mentre la maggior parte di questi sforzi oggi sono ancora concentrati sul contenimento della pandemia a livello locale, è tempo di fare il punto su cos’altro può essere realizzato utilizzando WBE per far progredire la condizione umana e la sostenibilità a livello globale”, afferma Halden. “Il primo inventario delle infrastrutture globali per le acque reflue presentato nel nostro documento rappresenta un primo e importante passo verso la creazione di un futuro più sano ed equo per le popolazioni umane di tutto il mondo”.

Il professor Halden è il direttore del Biodesign Center for Environmental Engineering presso l’Arizona State University, dove lavora con Sangeet Adhikari, che ha scritto lo studio come parte della sua tesi di dottorato recentemente completata. Halden è anche professore presso la School of Sustainable Engineering and the Built Environment dell’ASU, membro del Global Futures Laboratory dell’università e professore presso la School of Life Sciences.

Una goccia d’acqua, una ricchezza di dati

L’effluente dei rifiuti umani può sembrare lontano da un laboratorio clinico sterile in cui vengono eseguiti test diagnostici. Eppure entrambi gli approcci diagnostici si basano sul ricco magazzino di informazioni contenute nei fluidi corporei e nelle escrezioni.

Oggi, più di 55 paesi utilizzano attivamente il WBE per valutare la salute della comunità. Il metodo fornisce un mezzo completo, poco costoso e rapido per monitorare la salute dell’intera popolazione. L’inizio dell’attività, a causa della crisi SARS CoV-2, ha consentito ai funzionari della sanità pubblica di valutare le tendenze delle malattie locali, regionali e nazionali anche se le ondate di pandemia hanno posto gravi sfide ai test diagnostici convenzionali.

Un ulteriore vantaggio di WBE è che può fornire dati a livello di popolazione che riflettono l’onere dei casi di COVID-19 non diagnosticati, comprese le infezioni asintomatiche che è improbabile che vengano rilevate attraverso la sorveglianza clinica standard. Tali informazioni sono particolarmente preziose per gli epidemiologi che sperano di perfezionare le stime dei tassi di mortalità per caso. È stato applicato con successo da governi nazionali e statali, organizzazioni non governative, università e iniziative commerciali.

Monitoraggio salute e sostenibilità

Halden e i suoi colleghi dell’ASU avevano da tempo riconosciuto il potere del WBE di fornire indizi vitali sulla prevalenza e sui tassi di trasmissione di agenti patogeni e il nuovo coronavirus si è rapidamente trasformato in una vetrina su come applicare il monitoraggio delle acque reflue per informare in tempo reale il processo decisionale della salute pubblica. Dopo aver creato i primi cruscotti elettronici al mondo informati sulle acque reflue e ad accesso aperto per gli oppioidi nel 2018/19 e per COVID-19 nel 2020, in collaborazione con la città di Tempe, AZ, l’attuale studio cerca di ampliare radicalmente l’ambito del monitoraggio delle acque reflue a beneficio delle popolazioni umane in tutto il mondo e in particolare nei paesi in via di sviluppo.

Con decisione unanime, le Nazioni Unite hanno annunciato 17 obiettivi specifici per raggiungere le pietre miliari dello sviluppo sociale, economico e ambientale. L’agenda delle Nazioni Unite rappresenta la determinazione dei paesi membri ad affrontare le sfide globali poste dal cambiamento climatico, dalla rapida urbanizzazione e da altri fattori. Il nuovo studio dimostra che il WBE potrebbe essere utilizzato per tracciare efficacemente i progressi compiuti verso il raggiungimento di oltre la metà di questi obiettivi, fissati per il 2030.

Questi includono:

  • Porre fine alla fame, raggiungere la sicurezza alimentare, migliorare la nutrizione e promuovere un’agricoltura sostenibile
  • Garantire una vita sana e promuovere il benessere per tutte le età, garantendo la disponibilità e la gestione sostenibile dell’acqua e dei servizi igienico-sanitari per tutti
  • Promuovere una crescita economica sostenuta, inclusiva e sostenibile, un’occupazione piena e produttiva e un lavoro dignitoso per tutti
  • Costruire infrastrutture resilienti, promuovere un’industrializzazione sostenibile inclusiva e promuovere l’innovazione
  • Rendere le città e gli insediamenti umani inclusivi, sicuri, resilienti e sostenibili
  • Garantire modelli di consumo e produzione sostenibili
  • Conservare e utilizzare in modo sostenibile gli oceani, i mari e le risorse marine per lo sviluppo sostenibile e
  • Promuovere società pacifiche e inclusive per lo sviluppo sostenibile, fornire accesso alla giustizia per tutti e costruire istituzioni efficaci, responsabili e inclusive a tutti i livelli.

Una serie di risultati sanitari potrebbe anche essere notevolmente migliorata semplicemente attraverso l’espansione delle tecnologie di trattamento delle acque reflue nelle aree di maggior bisogno globale.

Inventario della Terra

I ricercatori hanno iniziato conducendo un’indagine approfondita della letteratura sulle infrastrutture fognarie esistenti, sui dati demografici della popolazione delle regioni servite e su una serie di biomarcatori relativi alla salute disponibili nelle acque reflue che potrebbero essere informativi per promuovere gli obiettivi delle Nazioni Unite.

Lo studio ha identificato circa 109.000 impianti di trattamento delle acque reflue municipali in 129 paesi, che servono 2,7 miliardi di persone in tutto il mondo. Ciò equivale a circa il 35% della popolazione mondiale. Sebbene circa l’80% della popolazione sia servita da sistemi di trattamento dei rifiuti urbani nei paesi ad alto reddito, sono stati identificati circa 60 paesi in cui è servito meno del 40% della popolazione. Le gravi disparità tra nazioni ricche e nazioni povere in termini di queste strutture sono in parte responsabili delle loro statistiche sanitarie divergenti.

In effetti, lo studio rileva che le aree prive di infrastrutture fognarie centralizzate, in particolare nei paesi a basso reddito, sono in doppio svantaggio. Senza tali strutture, l’igiene della comunità è compromessa; e le popolazioni colpite sono ulteriormente private dei benefici del monitoraggio sanitario continuo fornito da WBE. Questo fatto si riflette nei dati osservati che hanno mostrato una riduzione del carico di malattie associato alle infrastrutture centralizzate delle acque reflue.

Diagnostica multiuso

Fornire l’accesso alle infrastrutture igienico-sanitarie aiuta a limitare la contaminazione fecale e la diffusione di malattie trasmesse dall’acqua. L’estensione della raccolta e del trattamento delle fognature alle aree prive di questa tecnologia potrebbe fornire una strategia economicamente vantaggiosa per la valutazione della salute attraverso la WBE in condizioni in cui l’assistenza sanitaria tradizionale è finanziariamente fuori dalla portata della maggior parte della popolazione locale.

Oltre al rilevamento di malattie infettive, WBE può anche aiutare nella gestione dei rischi chimici per la popolazione, comprese le microplastiche, gli interferenti endocrini e un’ampia gamma di contaminanti. Lo studio ha anche identificato 25 diverse classi di biomarcatori che possono fornire preziose statistiche sulla salute sui livelli di fame, stress, malattie cardiovascolari, malattie polmonari e cancro della comunità.

La maggiore potenza di WBE per un monitoraggio completo della salute ha rafforzato in modo significativo la necessità di estendere le infrastrutture igienico-sanitarie in tutto il mondo per salvaguardare la salute umana e gli ecosistemi critici. Il nuovo studio dimostra anche l’utilità della tecnica per aiutare la società a raggiungere molti degli obiettivi delle Nazioni Unite verso un mondo più sano e più sostenibile.


Le acque reflue una risorsa non sfruttata nella lotta al COVID-19


Maggiori informazioni:
Sangeet Adhikari et al, Opportunità e limiti dell’epidemiologia delle acque reflue per il monitoraggio della salute globale e dell’intrattenimento degli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite, Ambiente internazionale (2022). DOI: 10.1016 / j.envint.2022.107217

Fornito dall’Arizona State University

Citazione: Wastewater fornisce un laboratorio planetario per lo studio della salute umana (2022, 6 aprile) recuperato il 6 aprile 2022 da https://phys.org/news/2022-04-wastewater-planet-wide-laboratory-human-health .html

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