27 oct. Contaminants emergents: Quins són, quins tipus i com s’haurien de tractar?

Contaminants emergents: Quins són, quins tipus i com s’haurien de tractar?

Quins són els contaminants emergents i quins tipus n’hi ha? Com arriben a l’aigua? Quines tecnologies es poden utilitzar per tractar-los? Descobreix els principals reptes de la seva gestió.

 

Els contaminants emergents no són necessàriament nous contaminants. Molts d’ells han format part de la nostra activitat diària i industrial durant dècades. El que ha canviat en els darrers anys és la nostra capacitat per detectar-los, estudiar-ne els efectes i entendre com poden arribar al medi ambient.

Els medicaments, productes de cura personal, PFAS, microplàstics, certs pesticides i altres substàncies poden arribar a l’aigua per diferents vies i, en alguns casos, romandre-hi fins i tot després dels processos convencionals de purificació.

Això suposa un repte creixent per a la gestió de l’aigua. No es tracta només de detectar quines substàncies hi ha presents, sinó també d’entendre d’on provenen, com es comporten i quines alternatives existeixen per reduir-ne la presència.

 

Quins són els contaminants emergents?

El terme contaminants emergents s’utilitza per referir-se a substàncies la presència de les quals al medi ambient s’ha tornat cada cop més important i que no sempre s’han considerat tradicionalment com a substàncies contaminants.

Aquest és un grup molt gran i heterogeni. Algunes d’aquestes substàncies es coneixen des de fa dècades, però els avenços en les tècniques analítiques han fet possible detectar-les a concentracions cada cop més baixes i estudiar el seu comportament a l’aigua, els sòls i els ecosistemes amb més detall.

A més, el coneixement disponible no és el mateix per a tots els contaminants. Tot i que algunes substàncies han estat àmpliament estudiades i tenen mecanismes de control específics, en d’altres encara hi ha incerteses sobre els seus efectes, el seu comportament ambiental o la seva presència a llarg termini.

Per tant, parlar de contaminants emergents no significa parlar d’una sola família de substàncies ni d’un sol problema ambiental.

 

Com arriben els contaminants emergents a l’aigua?

Una de les principals vies d’entrada són les aigües residuals, tant urbanes com industrials. Certes substàncies utilitzades en medicaments, productes de cura personal o processos industrials es poden determinar incorporant-se als corrents d’aigües residuals i arribant a les plantes de tractament.

Però l’aigua de tractament no és l’única manera.

Depenent de la substància i l’activitat d’origen, els contaminants emergents poden arribar al medi ambient mitjançant:

• Processos industrials.
• Ús i eliminació de medicaments.
• Productes de cura personal i cosmètics.
• Agricultura i ramaderia.
• Ús de pesticides.
• Abocadors i lixiviació.
• Escorrentia urbana.
• Activitats relacionades amb certes instal·lacions i materials.

A més, una substància que arriba inicialment a l’aigua pot acabar afectant altres medis. Per exemple, certs contaminants poden passar a l’aigua subterrània o quedar atrapats en sediments.

Per això, quan un contaminant emergent apareix en una aigua, identificar-lo només és el primer pas. També és necessari entendre d’on prové i quin camí pot seguir en l’entorn.

 

Quins tipus de contaminants emergents hi ha?

El concepte de contaminants emergents engloba substàncies amb propietats, orígens i comportaments molt diferents. Alguns dels grups que reben més atenció són els següents:

• Medicaments i ingredients actius

Els medicaments poden arribar a l’aigua principalment per excreció humana i animal, però també pot haver-hi altres vies relacionades amb la seva fabricació, ús o eliminació.

Entre les substàncies d’interès hi ha diferents ingredients farmacèutics actius, alguns dels quals poden mostrar activitat biològica fins i tot en concentracions molt baixes.

La seva presència a l’aigua suposa un repte particular perquè els tractaments convencionals no estan dissenyats específicament per eliminar tots aquests compostos.

Els APIs (Ingredients Farmacèutics Actius) són especialment rellevants en certs processos industrials i són un àmbit d’interès creixent en el tractament de l’aigua.

• PFAS

Les substàncies per- i polifluoroalquil (PFAS) són una família molt àmplia de compostos químics utilitzats durant dècades en diferents extensions industrials i productes de consum.

La seva alta persistència i dificultat per tractar-los els converteix en un dels grups de contaminants emergents que actualment reben més atenció.

No tots els PFAS mostren exactament el mateix comportament, així que la seva caracterització és essencial abans de considerar un tractament.

Descobreix més sobre què són els PFAS i per què representen un repte ambiental.

• Productes de cura personal i cosmètics

Els productes d’higiene i cura personal poden contenir substàncies que, després d’utilitzar-les, acaben incorporant-se al cicle de l’aigua.

Entre ells es poden trobar diferents ingredients i compostos amb propietats fisicoquímiques molt diverses. La seva presència continuada a les aigües residuals fa que alguns d’ells siguin objecte de seguiment d’estudis.

• Microplàstics i nanoplàstics

Els microplàstics són petites partícules de material plàstic que poden provenir de la fragmentació de productes més grans així com d’altres fonts.

Els nanoplàstics tenen dimensions encara més petites i poden comportar-se de manera diferent a causa de la seva mida.

A més de la seva pròpia presència en l’entorn, les superfícies d’aquestes partícules poden interactuar amb altres substàncies presents a l’aigua. Per tant, el seu comportament ambiental és objecte d’investigació i requereix una caracterització addicional.

• Pesticides i altres productes utilitzats en l’agricultura

Certs pesticides poden arribar a la superfície i a les aigües subterrànies com a resultat del seu ús i processos com l’escorrentia o la infiltració.

Algunes d’aquestes substàncies tenen propietats que poden generar preocupacions sobre els seus possibles efectes en organismes i ecosistemes, així que el seu control és especialment rellevant en certes àrees i activitats.

• Altres contaminants d’origen industrial

També hi ha un ampli grup de substàncies utilitzades en processos industrials o presents en certs productes, com alguns plastificants, retardants de flama o altres compostos químics.

El seu comportament depèn de les seves característiques específiques i de les condicions en què arriben a l’entorn.

Aquesta diversitat és precisament una de les dificultats associades amb els contaminants emergents; no hi ha un comportament o solució única per a ells.

 

Per què preocupen els contaminants emergents?

La preocupació pels contaminants emergents es deu a factors diferents i no es pot explicar només per la concentració en què apareixen.

En alguns casos es poden detectar a concentracions molt baixes, però això no vol dir automàticament que siguin inofensius. L’impacte potencial depèn, entre altres factors, de les característiques de cada substància, la seva persistència, mobilitat, toxicitat, capacitat de transformació i, quan oportú, el seu potencial de bioacumulació.

A més, alguns contaminants poden arribar al medi ambient de manera contínua. Això significa que l’exposició ambiental no depèn només d’un episodi específic, sinó també de l’entrada recurrent de certes substàncies.

Un altre aspecte important és que encara hi ha un nivell desigual de coneixement entre els diferents grups contaminants. Algunes substàncies han estat àmpliament estudiades, mentre que per a d’altres encara és necessari generar més informació sobre els seus efectes i el seu comportament ambiental.

Per tant, la identificació i el seguiment d’aquests compostos són cada cop més importants per a una gestió adequada de l’aigua.

 

Els sistemes de purificació convencionals eliminen contaminants emergents?

Aquesta és una de les preguntes més rellevants quan parlem d’aquest tipus de contaminants. Els sistemes convencionals de tractament d’aigües residuals estan dissenyats per reduir certs contaminants i paràmetres de qualitat. Tanmateix, la seva capacitat per eliminar certs contaminants emergents pot ser limitada i molt variable segons la substància i les condicions de tractament.

No tots els contaminants es comporten de la mateixa manera: alguns es poden degradar parcialment durant el procés, d’altres poden romandre a l’aigua, mentre que certes substàncies es poden concentrar en altres rierols, com ara el fang.

Per tant, no és correcte parlar d’una única «taxa d’eliminació de contaminants emergents». Cada compost i cada matriu d’aigua requereixen una anàlisi específica.

I aquest és un tema especialment important en aigües industrials, on la composició de l’efluent pot ser molt més complexa i variable.

 

Com es poden tractar els contaminants emergents?

Hi ha diferents tecnologies per al tractament de contaminants emergents. Aquestes inclouen:

• Carbó activat, utilitzat per adsorbir certs compostos.
• Processos d’oxidació avançats, capaços de transformar certs contaminants mitjançant reaccions químiques amb una alta capacitat d’oxidació.
• Processos de membrana, com la nanofiltració o l’osmosi inversa, que milloren l’eliminació de certes substàncies de l’aigua.
• Bioreactors de membrana i altres processos biològics avançats, que poden millorar l’eliminació de certs compostos.
• Intercanvi iònic, especialment rellevant per a certs contaminants i condicions d’operació.
• Altres tecnologies i combinacions de processos que poden ser adequades segons les característiques de l’aigua.
• Bioreactors de membrana i altres processos biològics avançats, que poden millorar l’eliminació de certs compostos.
• Intercanvi iònic, especialment rellevant per a certs contaminants i condicions d’operació.
• Altres tecnologies i combinacions de processos que poden ser adequades segons les característiques de l’aigua.

Però tenir moltes tecnologies no vol dir que existeixi una tecnologia universal.

L’elecció depèn de factors com el contaminant o contaminants presents, la seva concentració, les característiques fisicoquímiques de l’aigua, la presència de matèria orgànica i sals, el cabal, l’objectiu del tractament i la destinació final de l’aigua.

Per això, tractar aquests contaminants de preocupació creixent no consisteix només a triar una tecnologia d’una llista.

 

Abans de tractar, cal conèixer l’aigua

Quan es detecta un contaminant emergent, una de les primeres preguntes sol ser: Quina tecnologia podem utilitzar per eliminar-lo? Tanmateix, abans d’arribar a aquesta decisió, hi ha altres preguntes que poden ser encara més importants: Quins contaminants hi ha presents? En quina concentració? D’on provenen? Com es comporten en aquesta matriu concreta? Quin tractament permet reduir-los de manera efectiva? I, sobretot, com sabem que aquest tractament funcionarà en condicions reals?

La caracterització de l’aigua i les proves de tractabilitat proporcionen informació abans que es puguin prendre decisions de disseny o desplegament a gran escala.

En certs projectes, les proves pilot poden ser una eina especialment útil per comparar alternatives de tractament sota condicions representatives i reduir la incertesa associada a la selecció d’una tecnologia.

Això és especialment rellevant quan es treballa amb aigües industrials complexes o amb contaminants per als quals no hi ha una solució estàndard.

 

El repte dels contaminants emergents va més enllà de la purificació

Aquestes substàncies contaminants altament complexes ens obliguen a ampliar la manera com entenem la gestió de l’aigua.

No es tracta només de purificar l’aigua un cop el contaminant és present. També és necessari conèixer les possibles fonts, impedir-ne l’entrada quan sigui possible, controlar els processos i entendre què passa amb aquestes substàncies quan passen d’un medi a un altre.

En alguns casos, la solució pot residir en actuar sobre la font. En d’altres, serà necessari millorar el tractament. I quan la contaminació ja ha arribat al sòl o a les aigües subterrànies, el problema pot requerir caracterització ambiental i una estratègia d’acció diferent.

Per tant, la gestió dels contaminants emergents requereix connectar el coneixement del procés amb el coneixement ambiental.

 

Quin paper juga ESOLVE davant els contaminants emergents?

A ESOLVE abordem qüestions relacionades amb contaminants emergents des d’una perspectiva que combina diagnòstic, caracterització, enginyeria i tractament.

Treballem en la gestió d’aigües residuals, aigües de procés i aigües subterrànies, estudiant les característiques de cada problema per determinar quines alternatives poden ser tècnicament factibles.

El nostre enfocament parteix d’una idea senzilla: abans de decidir com tractar un contaminant, cal entendre’l. Això pot implicar caracteritzar l’aigua, identificar els contaminants presents, estudiar el seu comportament, avaluar diferents alternatives i, quan calgui, dur a terme proves de tractabilitat o assaigs pilot abans de proposar una solució a gran escala. Perquè no tots els contaminants emergents es comporten igual. I tampoc totes les aigües són iguals.

 

Contaminants emergents: un repte que continuarà creixent

Els contaminants emergents representen un dels reptes que està transformant la gestió de l’aigua. L’avanç de les tècniques analítiques permet detectar cada cop més substàncies. Al mateix temps, el coneixement sobre els seus possibles efectes augmenta i els mecanismes reguladors destinats a controlar-ne la presència evolucionen.

Per a la indústria, això significa que saber quines substàncies poden estar presents en els seus processos i com poden arribar al medi ambient serà cada cop més important.

I quan un contaminant ja és present, el repte serà passar de la detecció a la comprensió: saber què tenim, d’on prové, com es comporta i què podem fer per gestionar-lo.

Perquè davant d’aquestes noves substàncies ambientals, la solució no comença necessàriament amb una tecnologia. Comença per entendre el problema.