Contaminantes emergentes en aguas, efectos y posibles tratamientos
El término de contaminantes emergentes (CE) generalmente se utiliza para referirse a compuestos de distinto origen y naturaleza química, cuya presencia en el medio ambiente no se considera significativa en términos de distribución y/o concentración, por lo que pasan inadvertidos; no obstante, ahora están siendo ampliamente detectados y tienen el potencial de acarrear un impacto ecológico, así como efectos adversos sobre la salud. La característica de estos grupos de contaminantes es que no necesitan estar constantemente en el ambiente para causar efectos negativos, puesto que sus altas tasas de transformación/remoción se pueden compensar por su introducción continua en el ambiente
Tratamientos de eliminación de contaminantes emergentes
Tratamientos fisicoquímicos
Dentro de los tratamientos fisicoquímicos para remover CE, se encuentran procesos tradicionales
de tratamientos de aguas tales como la coagulación y la floculación.
Ultrafiltración
Los procesos de separación fisicoquímicos que emplean membranas, tales como la ultrafiltración
(UF), son tecnologías cuyo uso se está incrementando en el campo de los tratamientos de agua y
aguas residuales que producen agua clara disponible para diferentes aplicaciones.
Oxidación
La oxidación es un mecanismo de remoción prometedora especialmente cuando se
emplea cloro u ozono. Sin embargo, se requiere hacer una selección cuidadosa, ya que la reacción de estos químicos produce bioproductos cuyos efectos se desconocen.
Empleo de adsorbentes
Los procesos de adsorción no generan subproductos no deseables al agua potable.
Tratamientos biológicos
Los tratamientos como lodos activados y filtros de goteo biológico
pueden convertir rápidamente compuestos orgánicos acuosos en biomasa que luego se puede separar de la fase acuosa por sedimentación.
Tratamiento con membranas
La tecnología de biorreactores con membrana se considera como el desarrollo más prometedor en
el tratamiento microbiológico de aguas residuales.
Tratamientos combinados
En la efectividad de un proceso de tratamiento de aguas residuales para la remoción de una serie de sustancias con muestras tomadas antes y después de un proceso de lodo activado biológico con remoción de nutrientes. Esta investigación también trató de identificar el impacto de exposición de ozono sobre contaminantes individuales encontrados en el efluente secundario.
Tratamientos avanzados
Los procesos de oxidación avanzada, la cavitación, la oxidación fotocatalítica y química de Fenton.
Nanofiltración con membranas
La tecnología de filtración por membranas tales como las ósmosis inversa y la nanofiltración ha mostrados ser una alternativa prometedora para eliminar contaminantes.
Tipos de contaminantes emergentes en el agua
Pesticidas o plaguicidas
Los pesticidas son sustancias o mezclas de sustancias destinadas a prevenir, destruir, repeler o mitigar
las plagas
Los estudios
han demostrado que los metabolitos de plaguicidas a menudo se detectan en aguas subterráneas en
concentraciones más altas en comparación con los compuestos precursores
En 1978, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estableció una clasificación de los plaguicidas, basada en su peligrosidad o grado de toxicidad aguda
Productos farmacéuticos
Las vías principales de productos farmacéuticos en el medio ambiente son a través de la excreción humana, la eliminación de los productos no utilizados y por el uso agrícola. Una
amplia gama de productos farmacéuticos se ha detectado en aguas superficiales y subterráneas, asociada con la eliminación de las aguas residuales.
Según las propiedades físico-químicas de los fármacos, sus metabolitos, productos de degradación, y
las características de los suelos, estas sustancias pueden llegar a alcanzar las aguas subterráneas y contaminar los acuíferos o bien quedar retenidas en el suelo y acumularse pudiendo afectar al ecosistema
y a los humanos a través de la cadena trófica
A escala mundial los fármacos más usados son analgésicos, antihipertensivos y antimicrobianos.
Analgésicos
El diclofenaco y el ASA se reportaron presentes en aguas residuales, el naproxeno,
el ibuprofeno y el acetaminofén se reportaron en aguas residuales hospitalarias. De igual forma, se
ha reportado la presencia de metabolitos del ibuprofeno
Antihipertensivos
Constituyen un grupo muy amplio y dentro de ellos se
destacan el calcio-antagonista, los inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina y los betabloqueadores, entre otros. Algunos β-bloqueadores como el atenolol, el metoprolol y el propranolol
han alcanzado niveles superiores a los 0.017µg/L en efluentes de aguas municipales.
Antibióticos
Hay evidencia de la presencia de residuos de
antibióticos en el ambiente y su implicación en los mecanismos de defensa propios de los organismos vivos. Entre los antibióticos con mayor reporte en los cuerpos de agua están las tetraciclinas, los aminoglicósidos, los macrólidos, los betalactámicos y la vancomicina, entre otros.
Drogas ilícitas
Las drogas ilícitas y sus metabolitos son un gran grupo de contaminantes emergentes.
Ellas entran a la
red de aguas residuales como drogas inalteradas y/o sus metabolitos activos por excreción humana,
saliva, y sudor, después del consumo ilegal o por la eliminación accidental o deliberada de los laboratorios clandestinos de drogas.
Hormonas esteroides
Son encontradas en las aguas, ya que naturalmente el hombre las contiene, se producen en células
específicas de los testículos, la corteza adrenal, ovarios y placenta.
Compuestos. “Estilo de vida”
La cafeína, la nicotina, y el metabolito de la nicotina han sido ampliamente detectados en el agua subterránea impactada por aguas residuales.
Cuidado personal
Los productos de cuidado personal que hacen parte
de los contaminantes emergentes son: perfumes, fragancias, policíclicos y macrocíclico.
Estos productos pueden afectar a los
organismos acuáticos y a los humanos en ciertas concentraciones.
Surfactantes
Comprende residuos de agentes tensoactivos, entre los cuales se incluyen dos grandes tipos
Tensoactivos aniónicos del tipo sulfonato alquilbenceno lineal.(LAS)
No aniónicos del tipo alquilfenolpolietoxilado (APEO)
Productos para tratamientos de aguas
Aunque la desinfección reduce el riesgo de infección patógena, puede representar una amenaza para la salud humana, debido a los residuos de desinfectantes y sus subproductos (DSP), los cuales se forman principalmente cuando los desinfectantes reaccionan con la materia orgánica, de origen natural, y los contaminantes antropogénicos,tales como bromuro y yoduro, quedando presentes en el agua.
Aditivos industriales y subproductos
Hay una amplia gama de compuestos industriales que pueden ser liberados al medio ambiente. Muchos de estos causan problemas en la salud, tales como los disolventes clorados, hidrocarburos de petróleo, incluidos los hidrocarburos poliaromáticos y el combustible oxigenado de éter de metilo butilo terciario, y los plastificantes / bisfenoles resinas, adipatos y ftalatos.
Retardantes de llama/fuego
Los retardantes
de llama, así como muchos otros productos químicos, no son eliminados totalmente en las plantas de
tratamiento, por lo tanto aportan a la contaminación emergente en el agua.
Los aditivos alimentarios
Los aditivos alimentarios que se han detectado en las aguas subterráneas son el acesulfame edulcorantes, sacarina y sucralosa, así como otros agentes de conservación, tales como parabenos.