Economic analysis of pharmaceutical water pollution abatement in nursing home effluents

Abstract

Pharmaceuticals have been detected in surface and groundwater, and even in drinking water. Although concentrations are generally low, there are concerns about their impacts on aquatic organisms and human health. Risks are expected to increase due to rising pharmaceutical consumption and water reuse. From an economic point of view, pollution is an example of so-called market failure that can (and should) be corrected by means of government intervention, although pharmaceutical water pollution is a particularly difficult one to deal with in terms of regulation given that pharmaceutical consumption is critical to health outcomes. An alternative approach is to invest in end-of-pipe solutions which focus on reducing the impact of pharmaceutical consumption by removing harmful substances from wastewater before it is returned to the environment. This work summarize knowledge on pharmaceutical water pollution and provides a costbenefit analysis for two new kind of filters on a pilot scale, a solar pilot and a pilot combining a membrane bioreactor with photo-oxidation. The analysis is applied to nursing homes located in France, Spain and Portugal. The costs of both filters include investment costs (equipment and assembly) and operational costs (energy, chemicals, maintenance and equipment replacement) and the benefits based on shadow prices that differ depending on whether the residual water is discharged in a sensitive or non-sensitive destination. The net present value differs considerably across pilots, countries and the fact of the destination being sensitive or not.

Os produtos farmacêuticos têm sido detetados em águas superficiais e subterrâneas, e mesmo até em água potável. Embora as concentrações detetadas sejam geralmente baixas, os impactos nos organismos aquáticos e na saúde humana constituem motivo de preocupação. Há uma tendência para estes riscos aumentarem devido ao uso crescente de medicamentos, assim como do reaproveitamento de água. De um ponto de vista económico, a poluição é um exemplo de uma falha de mercado que pode (e deve) ser corrigida através de intervenção governamental, contudo a poluição das águas com produtos farmacêuticos é particularmente difícil de regulamentar uma vez que o consumo de medicamentos é crucial em termos de saúde. Uma das alternativas é investir em soluções em que o foco é reduzir o impacto do consumo de medicamentos através da sua remoção das águas residuais antes da descarga no meio ambiente. Este trabalho sintetiza o conhecimento acerca da poluição das águas com produtos farmacêuticos e apresenta uma análise custo-benefício de dois novos tipos de filtros numa escala piloto, um solar e outro que combina um biorreator de membrana com foto-oxidação. A análise é aplicada a lares de idosos em França, Espanha e Portugal. Os custos incluem o investimento (equipamento e montagem) e custos operacionais (energia, químicos, manutenção e substituição de equipamento), os benefícios baseiam-se no preço sombra que difere consoante as águas residuais são descarregadas em áreas sensíveis ou não sensíveis. O valor atual líquido varia consideravelmente consoante o filtro piloto, o país e o destino das águas residuais.