OPINIÓN: Evaluación de la toxicidad de contaminantes prioritarios y emergentes en aguas

Hoy en día hay una demanda creciente de agua, tanto para consumo doméstico como industrial, lo que hace necesario el desarrollo de tecnologías para su tratamiento y de estrategias para su gestión eficiente. El crecimiento industrial, a menudo, va acompañado de la generación de residuos que pueden afectar a la calidad del agua, haciéndola potencialmente dañina para la salud y para el medio ambiente.

Este impacto se ve potenciado por efectos tales como el elevado crecimiento demográfico, que a su vez lleva asociada la necesidad de una mayor cantidad de explotaciones ganaderas y agrícolas, las cuales producen nuevos residuos que acaban contaminando acuíferos y aguas subterráneas.

El número de productos químicos que llegan al agua es elevado y en aumento, puesto que se están desarrollando y liberando constantemente nuevas sustancias. Muchas de ellas no pueden ser eliminadas en las estaciones depuradoras, por lo que no es difícil encontrarlas en aguas ya tratadas y en aguas superficiales. Así, se pueden encontrar contaminantes prioritarios tales como hidrocarburos poliaromáticos, biocidas y disolventes clorados que están sujetos a unas normas de calidad del agua y de control de emisiones (Directiva 2008/105/CE), junto con un grupo de contaminantes diversos no regulados, denominados contaminantes emergentes, que incluyen compuestos farmacéuticos, productos de cuidados personal y aditivos químicos. Dichos compuestos se consideran peligrosos, principalmente cuando se plantea la posibilidad de la reutilización del agua, ya que muchos de ellos son reconocidos disruptores endocrinos y su liberación al medio no puede ser controlada fácilmente debido a que se utilizan en grandes cantidades en la vida cotidiana.

Sistemas biológicos

El uso de sistemas biológicos está considerado como una de las mejores tecnologías disponibles para el tratamiento de aguas residuales desde los puntos de vista económico y medioambiental. Sin embargo, la actividad microbiana puede verse afectada por la presencia de compuestos xenobióticos que son tóxicos, químicamente estables o resistentes a la biodegradación. Por este motivo, es necesario evaluar la biodegradabilidad y la toxicidad de los contaminantes sobre la población microbiana antes de realizar un tratamiento biológico.

Es importante resaltar que toxicidad y biodegradabilidad no siempre son mutuamente excluyentes. Por lo tanto, las sustancias que son consideradas tóxicas se pueden eliminar de manera eficiente en un biorreactor a concentraciones bajas por debajo de un límite, mientras que otros compuestos menos tóxicos pero que sean poco o nada biodegradables se liberarían al medio ambiente con el riesgo de acumularse y alcanzar concentraciones que produjeran efectos adversos para los diferentes compartimentos ambientales. Con el fin de evitar esta acumulación indeseable de contaminantes se puede considerar la utilización de otras alternativas de tratamiento, como son los procesos de oxidación avanzada (AOP)8, cuya capacidad de degradar casi cualquier contaminante orgánico es ampliamente reconocida, así como también lo son los mayores costes de energía y reactivos, la fotocatálisis heterogénea o el acoplamiento de AOPs al tratamiento biológico.

Los procesos aerobios, concretamente los fangos activos, son el tratamiento biológico más utilizado en aguas residuales, motivo por el que los estudios sobre ensayos de toxicidad se centran en ellos. En general, los bioensayos evalúan diferentes parámetros relacionados con la actividad bacteriana. Entre ellos se incluyen el ensayo de inhibición de la respiración de fangos activos, la inhibición enzimática, la luminiscencia de ATP, la distribución de tamaño de flóculo, los ensayos de inhibición de crecimiento de lodos activos y la variación en la comunidad microbiana. Además de utilizar fangos activos, la toxicidad puede estimarse usando organismos indicadores, tales como Daphnia magna y Vibrio fischeri (ensayo de toxicidad aguda) o Pseudomonas putida (prueba de inhibición de crecimiento).

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