En 2001, los trihalometanos saltaron a la portada de los periódicos españoles. Un estudio independiente advertía de su presencia en el agua de grifo, resultados que fueron corroborados por un segundo estudio en el que participó la OCU y el Instituto Nacional de Consumo. Desde entonces, se ha intensificado su investigación y la propuesta de alternativas para prevenir su formación. Hermenegildo García Gómez, catedrático de Química Orgánica de la Universidad Politécnica de Valencia, propone el uso de técnicas de fotooxidación para reducir su carga en el agua de boca. Cuando en el agua existen los precursores adecuados, la cloración da lugar a la aparición de compuestos orgánicos clorados, muchos de los cuales tienen poder tóxico y mutagénico, aunque a altas dosis y a largo plazo. Es el caso de los trihalometanos (THM), como el cloroformo, que una nueva norma obliga a medir en el agua del grifo y para los que su eliminación obliga a modificar en muchos casos el sistema de tratamiento de agua. García Gómez, experto en trihalometanos, admite que el cloro es una garantía de desinfección, pero advierte de que en muchas ciudades hay que evitar la precloración y cambiarla por un tratamiento con carbón activo o con ozono para evitar sus efectos indeseados. Asegura que muchas plantas han comenzado a usar dióxido de cloro, con lo que no se forman trihalometanos, sino otras sustancias igual de indeseables aunque no estén recogidas en la legislación. García Gómez trabaja en el desarrollo de un método que, mediante luz ultravioleta y oxidantes, evite la precloración.
No se conoce con exactitud el mecanismo último de su formación. Hay que tener en cuenta que en el agua aparecen en concentraciones de partes por billón (microgramos por litro), y a tan baja concentración no es fácil demostrar exactamente cómo se forman. Lo que se cree es que alguna parte de la materia orgánica que arrastra el agua reacciona con el cloro que se añade para desinfectar dando lugar a compuestos clorados, como los trihalometanos.
El cloro ataca ciertas partes de la materia orgánica que son propensas a romperse. El principal sustrato para la formación de trihalometanos son los ácidos húmicos y fúlvicos, que contienen estructuras fenólicas. Éstos se rompen y liberan fenol. Se ha demostrado que el fenol reacciona con el cloro y da lugar a THM, que son compuestos simples de un carbono que contienen halógenos, principalmente bromo y cloro, y que aparecen en el agua. Son sustancias indeseables. Entre ellos están bromodiclorometano, bromoformo, cloroformo y el dibromoclorometano.
Los ácidos húmicos y fúlvicos proceden de la degradación microbiana y química de carbohidratos y proteínas. El agua, de forma natural, tiene ácidos húmicos y fúlvicos, pero la situación se complica porque la actividad humana implica que se añada mucha materia orgánica al agua. Por eso, aunque son conocidos desde hace un siglo, sólo desde la década de los 70 hay interés por medirlos y estudiarlos.
“Muchas plantas potabilizadoras tienen que cambiar su tratamiento para disminuir la formación de trihalometanos”
Son sustancias indeseables. El cloroformo, que es el trihalometano más común, se usaba como anestésico y como efectos secundarios podía producir cirrosis, cáncer y desencadenar enfermedades degenerativas. Los trihalometanos se relacionan con el cáncer de vejiga y con daños en hígado y riñón, aunque no se sabe a partir de qué dosis. En el agua, los trihalometanos están en concentraciones ínfimas, de partes por billón, así que no se puede decir de forma tajante el efecto sobre la salud, que puede aparecer a largo plazo, tras la ingestión de altas dosis de forma continuada y siempre según la persona. El problema no es que sean tóxicos a bajas dosis, sino que toda la población está expuesta. De ahí el interés por controlarlos.
Eso es lo que se busca. Por ello se insiste, además, en la necesidad de que muchas plantas potabilizadoras tengan que cambiar su proceso de tratamiento. Lo clásico es hacer una precloración cuando el agua llega a la planta potabilizadora y otra cuando sale. La segunda es inevitable porque el agua tiene que llegar al grifo con cloro. Lo que se busca es evitar la primera cloración. Así, se usa menos cloro y se disminuye la formación de trihalometanos.
Se puede hacer poniendo filtros de carbón activo a la entrada de la planta. El carbón activo retiene la materia orgánica. También se puede hacer con membranas de filtración o utilizando ozono. Con el carbón activo y con las membranas evitas los trihalometanos pero trasladas el problema, porque luego se generan toneladas de carbón activo y hay que retirarlo. Otra posibilidad es utilizar dióxido de cloro, con lo que se disminuye la formación de trihalometanos, aunque se forman otros compuestos nocivos, como quinonas, cloroquinonas, y cloraminas, también indeseables. Lo que pasa es que no aparecen en la legislación porque estrictamente no son trihalometanos, pero muchas veces encontrar sustancias nuevas y a veces indeseables al variar los reactivos es sólo cuestión de buscarlas. Hay unas 40 plantas en España que comienzan a usarlo porque no hay que cambiar el sistema de tratamiento, ya que el dióxido de cloro se añade igual que el cloro libre. Nosotros hemos desarrollado un sistema de fotooxidación que evita la aparición de residuos.
Claro, el cloro es una garantía de desinfección y es necesario. El agua tiene que llegar al grifo con cloro. Siempre es mejor que existan trihalometanos por exceso de cloro a que aparezca una contaminación microbiana por defecto. Lo ideal es conjugar las dos cosas. Por eso intentamos evitar la precloración para reducir el contenido de trihalometanos aunque se siga añadiendo cloro para asegurar la desinfección y asepsia.
Partimos de la base de que la naturaleza ha tenido siempre un sistema para depurar el agua en el que la luz ha tenido un papel fundamental. Lo que hacemos es irradiar con lámparas ultravioletas (que emiten luz invisible al ojo humano) y ponemos en el agua reactivos oxidantes, como ozono o agua oxigenada y a veces un fotocatalizador. De una forma selectiva la oxidación actúa donde iba a atacar el cloro y oxida la materia orgánica.
La profesora Mercedes Álvaro y yo hemos hecho un estudio piloto en la planta potabilizadora de Manises (Valencia) en la que con este método conseguíamos oxidar la materia orgánica con un flujo de agua de 500 litros por hora. Hay que aumentar la efectividad porque esa planta funciona normalmente a 3 metros cúbicos por segundo. Tenemos un proyecto con Aguas de Valencia para aumentar el volumen de agua que podemos tratar.
“Siempre es mejor que existan trihalometanos por exceso de cloro a que aparezca una contaminación microbiana por defecto”
Sabemos que con el sistema podríamos eliminar toda la materia orgánica con lo que de modo radical se eliminarían los trihalometanos. El problema es que el agua tendría que estar demasiado tiempo en la planta. Es eficaz, pero no es rentable, todavía. Destruir toda la materia orgánica con la fotooxidación vendría a costar unas 50 pesetas por metro cúbico; reducir al 50% el contenido en trihalometanos, unas cinco pesetas por metro cúbico. La ventaja de nuestro método de fotooxidación respecto a tratamientos alternativos es que aquí no se generan residuos. Es difícil implantarlo porque ninguna ciudad quiere ser la primera. Hay métodos parecidos en estudio en Estados Unidos.
Cuanto más tiempo pasa el agua en contacto con el cloro, más trihalometanos se forman en la red porque hay materia orgánica y el cloro sigue reaccionando con ella. Hay pocos estudios, pero desde que el agua se trata hasta que el consumidor medio abre el grifo pueden pasar 15 días en una ciudad grande. Así que otra forma para evitarlos es mejorar las redes de distribución.
¿Cuál es la situación de los trihalometanos en España? Nadie lo sabe con certeza. Es más, hasta hace bien poco, la legislación no incluía su control en el agua de grifo, lo que da una idea del desconocimiento general de la presencia de estos compuestos en un producto esencial de consumo diario. La situación cambiará a partir de 2004, cuando entre en vigor el real decreto aprobado en febrero pasado y que traspone una directiva europea.
La Organización de Consumidores y Usuarios (OCU), en colaboración con el Instituto Nacional de Consumo, analizó en 2002, 100 muestras de agua de 88 ciudades españolas para comprobar la presencia de trihalometanos, además de compuestos orgánicos volátiles y herbicidas. De acuerdo con los resultados obtenidos, el 30% de las ciudades supera el nivel de THM establecido por la directiva comunitaria de aguas de consumo. La norma establece el máximo permitido en 100 microgramos por litro. El límite establecido por la UE es muy bajo, porque se basa en el principio de precaución. Veintisiete de las 100 muestras analizadas por la OCU superaban este límite, de las cuales siete iban más allá de los 150 microgramos por litro (tope que permite la UE entre 2004 y 2009).
Entre las ciudades con niveles superiores a lo permitido por la nueva legislación se encuentran Orense, Benavente, Basauri, Bilbao, Zamora, Valladolid, Ávila, Cáceres, Badajoz, Don Benito, Ciudad Real, Algeciras, Málaga, Córdoba, Andujar, Palma del Río, Écija, Motril, Garrucha, Lorca, Molina de Segura, Alcantarilla, Murcia, Alicante, Figueres, Girona, Barcelona, Zaragoza y Tarragona.
García Gómez acierta el mapa aun sin conocerlo. «Las zonas industrializadas como Bilbao y Barcelona y sus alrededores tienen niveles más altos de trihalometanos. Lo mismo ocurre en el sureste, Murcia y Alicante, donde el agua de partida es peor que en otras zonas». La causa es que cuanto peor es el agua de partida, y más materia orgánica arrastra, más cloro hay que añadir y mayor es la formación de trihalometanos. «No se pueden hacer milagros», señala García Gómez.
“Se puede disminuir la formación de trihalometanos mejorando la red de distribución”
Éste catedrático de Química Orgánica trabaja en Valencia, donde no existen de momento grandes problemas y la legislación se cumple. “El agua viene de Cuenca, de zonas poco industrializadas y se cumple el nivel europeo”. Eso sí, asegura que hay días en los que se supera el máximo: “Hay picos, en verano, o cuando ha habido lluvias fuertes, que arrastran hacia el río materia orgánica, en los que se puede ocasionalmente sobrepasar esos valores”.
Otra solución para mejorar la calidad del agua es subir la toma de agua hasta zonas menos industrializadas. García Gómez explica la aplicación en Valencia: “Nuestro grupo de investigación, unas cinco personas además de la doctora Mercedes Álvaro, está estudiando el nivel de reducción de trihalometanos que se conseguiría si movemos 30 kilómetros hacia la cabecera del Turia la toma de agua”. Según sus estimaciones, esta operación permitiría reducir hasta un 50% el nivel de trihalometanos.
