27 Oct Contaminantes emergentes: Qué son, tipos y cómo deben tratarse

Contaminantes emergentes: Qué son, tipos y cómo deben tratarse

¿Qué son los contaminantes emergentes y qué tipos existen? ¿Cómo llegan al agua? ¿Qué tecnologías pueden utilizarse para tratarlos? Conoce los principales retos de su gestión.

Los contaminantes emergentes no son necesariamente contaminantes nuevos. Muchos de ellos llevan décadas formando parte de nuestra actividad cotidiana e industrial. Lo que ha cambiado en los últimos años es nuestra capacidad para detectarlos, estudiar sus efectos y comprender cómo pueden llegar al medio ambiente.

Fármacos, productos de cuidado personal, PFAS, microplásticos, determinados plaguicidas y otras sustancias pueden llegar a las aguas a través de diferentes vías y, en algunos casos, permanecer en ellas incluso después de los procesos convencionales de depuración.

Esto plantea un reto creciente para la gestión del agua. No se trata únicamente de detectar qué sustancias están presentes, sino de entender de dónde proceden, cómo se comportan y qué alternativas existen para reducir su presencia.

¿Qué son los contaminantes emergentes?

El término contaminantes emergentes se utiliza para referirse a sustancias cuya presencia en el medio ambiente ha adquirido una preocupación creciente y que no siempre han sido consideradas tradicionalmente como sustancias contaminantes.

Se trata de un grupo muy amplio y heterogéneo. Algunas de estas sustancias son conocidas desde hace décadas, pero los avances en las técnicas analíticas han permitido detectarlas a concentraciones cada vez más bajas y estudiar con mayor detalle su comportamiento en el agua, los suelos y los ecosistemas.

Además, el conocimiento disponible no es el mismo para todos los contaminantes. Mientras que algunas sustancias han sido ampliamente estudiadas y cuentan con mecanismos específicos de control, en otras todavía existen incertidumbres sobre sus efectos, su comportamiento ambiental o su presencia a largo plazo.

Por eso, hablar de contaminantes emergentes no significa hablar de una única familia de sustancias ni de único problema ambiental.

¿Cómo llegan los contaminantes emergentes al agua?

Una de las principales vías de entrada son las aguas residuales, tanto urbanas como industriales. Determinadas sustancias utilizadas en medicamentos, productos de cuidado personal o procesos industriales pueden determinar incorporándose a las corrientes de agua residual y llegar a las estaciones de tratamiento.

Pero las aguas de tratamiento no son la única vía.

Dependiendo de la sustancia y de la actividad de origen, los contaminantes emergentes pueden llegar al medio a través de:

• Procesos industriales.
• Uso y eliminación de medicamentos.
• Productos de cuidado personal y cosméticos.
• Agricultura y ganadería.
• Uso de plaguicidas.
• Vertederos y lixiviados.
• Escorrentías urbanas.
• Actividades relacionadas con determinadas instalaciones y materiales.

Además, una sustancia que llega inicialmente al agua puede acabar afectando a otros medios. Por ejemplo, determinados contaminantes pueden desplazarse hacia las aguas subterráneas o quedar retenidos en sedimentos.

Por eso, cuando aparece un contaminante emergente en un agua, identificarlo es solo el primer paso. También es necesario comprender de dónde procede y qué recorrido puede seguir en el medio.

¿Qué tipos de contaminantes emergentes existen?

El concepto de contaminantes emergentes engloba sustancias con propiedades, orígenes y comportamientos muy diferentes. Algunos de los grupos que más atención están recibiendo son los siguientes:

Fármacos y principios activos

Los medicamentos pueden llegar al agua principalmente a través de la excreción humana y animal, pero también pueden existir otras vías relacionadas con su fabricación, utilización o eliminación.

Entre las sustancias de interés se encuentran diferentes principios activos farmacéuticos, algunos de los cuales pueden presentar actividad biológica incluso a concentraciones muy bajas.

Su presencia en el agua plantea un reto particular porque los tratamientos convencionales no están diseñados específicamente para eliminar todos estos compuestos.

Los APIs (Active Pharmaceutical Ingredients), o principios activos farmacéuticos, son especialmente relevantes en determinados procesos industriales y constituyen un área de creciente interés en el tratamiento de aguas.

PFAS

Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) constituyen una familia muy amplia de compuestos químicos utilizados durante décadas en diferentes ampliaciones industriales y productos de consumo.

Su elevada persistencia y la dificultad para tratarlas hacen que sean uno de los grupos de contaminantes emergentes que más atención están recibiendo actualmente.

No todas las PFAS presentan exactamente el mismo comportamiento, por lo que su caracterización es fundamental antes de plantear un tratamiento.

Descubre más sobre qué son los PFAS y por qué suponen un reto ambiental.

Productos de cuidado personal y cosméticos

Los productos de higiene y cuidado personal pueden contener sustancias que, tras su utilización, terminan incorporándose al ciclo del agua.

Entre ellas pueden encontrarse diferentes ingredientes y compuestos con propiedades fisicoquímicas muy diversas. Su presencia continuada en las aguas residuales hace que algunos de ellos sean objeto de seguimiento de estudio.

Microplásticos y nanoplásticos

Los microplásticos son pequeñas partículas de material plástico que pueden proceder tanto de la fragmentación de productos de mayor tamaño como de otras fuentes.

Los nanoplásticos presentan dimensiones todavía menores y pueden tener comportamientos diferentes debido a su tamaño.

Además de su propia presencia en el medio, las superficies de estas partículas pueden interactuar con otras sustancias presentes en el agua. Por ello, su comportamiento ambienta es objeto de investigación y requiere seguir profundizando en su caracterización.

Plaguicidas y otros productos utilizados en agricultura

Determinados plaguicidas pueden llegar a las aguas superficiales y subterráneas como consecuencia de su uso y de procesos como la escorrentía o la infiltración.

Algunas de estas sustancias presentan propiedades que pueden generar preocupación por sus posibles efectos sobre organismos y ecosistemas, por lo que su control resulta especialmente relevante en determinadas zonas y actividades.

Otros contaminantes de origen industrial

También existe un grupo amplio de sustancias utilizadas en procesos industriales o presentes en determinados productos, como algunos plastificantes, retardantes de llama u otros compuestos químicos.

Su comportamiento depende de sus características específicas y de las condiciones en las que llegan al medio.

Esta diversidad es precisamente una de las dificultades asociadas a los contaminantes emergentes; no existe un único comportamiento ni una única solución para ellos.

¿Por qué preocupan los contaminantes emergentes?

La preocupación por los contaminantes emergentes se debe a diferentes factores y no puede explicarse únicamente por la concentración a la que aparecen.

En algunos casos pueden detectarse a concentraciones muy bajas, pero eso no significa automáticamente que sean inocuos. El posible impacto depende, entre otros factores, de las características de cada sustancia, de su persistencia, movilidad, toxicidad, capacidad de transformación y, cuando corresponde, de su potencial de bioacumulación.

Además, algunos contaminantes pueden llegar de forma continua al medio. Esto hace que la exposición ambiental no dependa únicamente de un episodio puntual, sino también de la entrada recurrente de determinadas sustancias.

Otro aspecto importante es que todavía existe un nivel de conocimiento desigual entre los diferentes grupos contaminantes. Algunas sustancias han sido ampliamente estudiadas, mientras que para otras todavía es necesario generar más información sobre sus efectos y comportamiento ambiental.

Por ello, la identificación y el seguimiento de esos compuestos son cada vez más importantes para una adecuada gestión del agua.

¿Los sistemas convencionales de depuración eliminan los contaminantes emergentes?

Esta es una de las preguntas más relevantes cuando hablamos de este tipo de contaminantes. Los sistemas convencionales de tratamiento de aguas residuales están diseñados para reducir determinados contaminantes y parámetros de calidad. Sin embargo, su capacidad para eliminar determinados contaminantes emergentes puede ser limitada y muy variable según la sustancia y las condiciones del tratamiento.

No todos los contaminantes se comportan igual: algunos pueden degradarse parcialmente durante el proceso, otros pueden permanecer en el agua, mientras que determinadas sustancias pueden concentrarse en otros flujos, como los lodos.

Por eso, no es correcto hablar de una única “tasa de eliminación de contaminantes emergentes”. Cada compuesto y cada matriz de agua requieren un análisis específico.

Y esta es una cuestión especialmente importante en aguas industriales, donde la composición del efluente puede ser mucho más compleja y variable.

¿Cómo se pueden tratar los contaminantes emergentes?

Existen diferentes tecnologías para el tratamiento de contaminantes emergentes. Entre ellas se encuentran:

• Carbón activado, utilizado para adsorber determinados compuestos.
• Procesos de oxidación avanzada, capaces de transformar determinados contaminantes mediante reacciones químicas de elevada capacidad oxidante.
• Procesos de membrana, como la nanofiltración o la ósmosis inversa, que permiten mejorar la eliminación de determinadas sustancias del agua.
• Biorreactores de membrana y otros procesos biológicos avanzados, que pueden mejorar la eliminación de determinados compuestos.
• Intercambio iónico, especialmente relevante para determinados contaminantes y condiciones de operación.
• Otras tecnologías y combinaciones de procesos que pueden resultar adecuadas según las características del agua.
• Biorreactores de membrana y otros procesos biológicos avanzados, que pueden mejorar la eliminación de determinados compuestos.
• Intercambio iónico, especialmente relevante para determinados contaminantes y condiciones de operación.
• Otras tecnologías y combinaciones de procesos que pueden resultar adecuadas según las características del agua.

Pero disponer de muchas tecnologías no significa que exista una tecnología universal.

La elección depende de factores como el contaminante o contaminantes presentes, su concentración, las características fisicoquímicas del agua, la presencia de materia orgánica y sales, el caudal, el objetivo del tratamiento y el destino final del agua.

Por eso, tratar estos contaminantes de preocupación creciente no consiste simplemente en elegir una tecnología de una lista.

 

Antes de tratar, hay que conocer el agua

Cuando se detecta un contaminante emergente, una de las primeras preguntas suele ser: ¿Qué tecnología podemos utilizar para eliminarlo? Sin embargo, antes de llegar a esa decisión hay otras preguntas que pueden ser incluso más importantes: ¿Qué contaminantes está presentes? ¿En qué concentración? ¿De dónde proceden? ¿Cómo se comportan en esta matriz concreta? ¿Qué tratamiento permite reducirlos de forma eficaz? Y, sobre todo, ¿cómo sabemos que ese tratamiento funcionará en condiciones reales?

La caracterización del agua y los ensayos de tratabilidad permiten obtener información antes de tomar decisiones de diseño o de implantación a mayor escala.

En determinados proyectos, las pruebas piloto pueden ser una herramienta especialmente útil para compara alternativas de tratamiento en condiciones representativas y reducir la incertidumbre asociada a la selección de una tecnología.

Esto es especialmente relevante cuando se trabaja con aguas industriales complejos o con contaminantes para los que no existe una solución estándar.

 

El reto de los contaminantes emergentes va más allá de la depuración

Estas sustancias contaminantes de gran complejidad nos obligan a ampliar la forma en la que entendemos la gestión del agua.

No se trata únicamente de depurar un agua una vez que el contaminante está presente. También es necesario conocer las posibles fuentes, prevenir su entrada cuando sea posible, controlar los procesos y entender qué ocurre con estas sustancias cuando pasan de un medio al otro.

En algunos casos, la solución puede estar en actuar sobre el origen. En otros, será necesario mejorar el tratamiento. Y cuando la contaminación ya ha alcanzado el suelo o las aguas subterráneas, el problema puede requerir una caracterización ambiental y una estrategia de actuación diferente.

Por eso, la gestión de los contaminantes emergentes requiere conectar el conocimiento de los procesos con el conocimiento ambiental.

 

¿Qué papel tiene ESOLVE frente los contaminantes emergentes?

En ESOLVE abordamos los problemas relacionados con contaminantes emergentes desde una perspectiva que combina diagnóstico, caracterización, ingeniería y tratamiento.

Trabajamos en la gestión de aguas residuales, aguas de proceso y aguas subterráneas, estudiando las características de cada problema para determinar qué alternativas pueden ser técnicamente viables.

Nuestro enfoque parte de una idea sencilla: antes de decidir cómo tratar un contaminante, hay que entenderlo.  Esto puede implicar caracterizar el agua, identificar los contaminantes presentes, estudiar su comportamiento, evaluar diferentes alternativas y, cuando es necesario, realizar pruebas de tratabilidad o ensayos piloto antes de plantear una solución a mayor escala. Porque no todos los contaminantes emergentes se comportan igual. Y tampoco todas las aguas son iguales.

Contaminantes emergentes: un reto que seguirá creciendo

Los contaminantes emergentes representan uno de los retos que está transformando la gestión del agua. El avance de las técnicas analíticas permite detectar cada vez más sustancias. Al mismo tiempo, aumenta el conocimiento sobre sus posibles efectos y evolucionan los mecanismos regulatorios destinados a controlar su presencia.

Para la industria, esto significa que conocer qué sustancias pueden estar presentes en sus procesos y cómo pueden llegar al medio será cada vez más importante.

Y cuando un contaminante ya está presente, el reto será pasar de la detección a la comprensión: saber qué tenemos, de dónde viene, cómo se comporta y qué podemos hacer para gestionarlo.

Porque frente a estas nuevas sustancias ambientales, la solución no empieza necesariamente con una tecnología. Empieza con entender el problema.