Microcontaminante

Los microcontaminantes son sustancias que, incluso en concentraciones muy bajas, tienen efectos adversos en diferentes matrices ambientales. Constituyen un grupo heterogéneo de compuestos químicos antropogénicos que el ser humano descarga al medio ambiente. Algunos microcontaminantes conocidos que podrían representar posibles amenazas para los ecosistemas son, entre otros:

• contaminantes farmacéuticos persistentes ambientales y productos de cuidado personal ,
• pesticidas ,
• estimulantes ,
• contaminantes orgánicos persistentes ,
• y edulcorantes artificiales

Hasta la fecha, la mayoría de los científicos han identificado las plantas de tratamiento de aguas residuales como la principal fuente de microcontaminantes para los ecosistemas acuáticos y/o afectan negativamente la extracción de agua potable a partir de agua cruda. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Debido a que en muchos lugares el agua potable también se extrae de aguas superficiales , o las sustancias también llegan al agua subterránea a través del agua, también se encuentran en el agua cruda y deben eliminarse laboriosamente mediante el tratamiento del agua potable. Además, algunas de las sustancias son bioacumulativas , lo que significa que se acumulan en animales o plantas y por lo tanto también en la cadena alimentaria humana .

Se estima que actualmente existen alrededor de 235 000 sustancias químicas registradas en todo el mundo. ^{[ 3 ]} Un gran número de estas sustancias son vertidas a las aguas residuales por los seres humanos. Si son persistentes, permanecen en las aguas residuales durante el proceso de clarificación y llegan al medio ambiente. Algunas de ellas presentan propiedades ecotóxicas relevantes. En algunos casos, la sustancia química en sí no representa un problema, sino sus productos de degradación.

Esto se sabe desde hace tiempo. Ya en 1976, se publicó un estudio en el que se detectaron ácido salicílico y ácido clofíbrico en el efluente de una planta de tratamiento de aguas residuales en Kansas City. ^{[ 4 ]} Actualmente sabemos que existen más de 1000 sustancias en las aguas residuales que representan un riesgo. Muchas otras aún no se han investigado suficientemente al respecto. ^{[ 3 ]}

En estudios recientes sobre la calidad del agua en ríos europeos realizados por el Centro Helmholtz para la Investigación Ambiental, se examinaron con mayor detalle 610 sustancias químicas cuya presencia o efectos problemáticos se conocen, y se analizaron para determinar si se encuentran en las aguas corrientes de Europa y, en caso afirmativo, en qué concentraciones. La evaluación de 445 muestras de un total de 22 ríos mostró que los investigadores pudieron detectar un total de 504 de las 610 sustancias químicas. En total, encontraron 229 pesticidas y biocidas , 175 productos químicos farmacéuticos, así como tensioactivos , aditivos para plásticos y caucho, sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) e inhibidores de la corrosión . En el 40 por ciento de las muestras detectaron hasta 50 sustancias químicas, y en otro 41 por ciento entre 51 y 100. En 4 muestras incluso pudieron detectar más de 200 microcontaminantes orgánicos. Con 241 sustancias químicas, detectaron la mayor cantidad de sustancias en una muestra de agua del Danubio . ^{[ 5 ]}

Las influencias de los microcontaminantes son variadas. Las más conocidas son las de las hormonas que llegan al agua a través de la píldora anticonceptiva . Varios estudios han demostrado que la feminización se produce en un número inusualmente alto de peces por debajo de las descargas de las plantas de tratamiento de aguas residuales, lo que tiene un impacto negativo en la población. Uno de cada cinco machos de perca americana en los ríos de EE. UU. ha desarrollado características sexuales femeninas. ^{[ 6 ]} Los compuestos artificiales con actividad estrogénica, como el plastificante bisfenol A, también tienen este efecto. Hay evidencia de que esto también se aplica a los humanos. Estas sustancias se denominan disruptores endocrinos . Se sospecha que otras sustancias, como el benzotriazol , que se añade al detergente para lavavajillas como protección anticorrosión para los cubiertos de plata, son cancerígenas además de actuar como disruptores endocrinos en las concentraciones encontradas. ^{[ 7 ]}

Otro factor relevante es el peligro que supone la propagación de bacterias multirresistentes . Esto puede ocurrir de dos maneras a través de las aguas residuales. En primer lugar, transportando cepas ya resistentes al cuerpo de agua receptor debido a una tecnología de tratamiento inadecuada. La otra posibilidad es el desarrollo de cultivos resistentes en el medio ambiente por la introducción de antibióticos en el cuerpo de agua. La prevención de la entrada de bacterias se ha utilizado durante mucho tiempo como una forma de tratamiento higiénico mediante luz ultravioleta u ozono, especialmente si el agua se va a reutilizar. Los sistemas de membrana , como los biorreactores de membrana o la ultrafiltración posterior, también cumplen esta función. ^{[ 8 ]} Dependiendo de la intensidad y la tecnología, algunos microcontaminantes también se eliminan además de las bacterias. Se está investigando hasta qué punto las tecnologías de membrana con bajo consumo de energía son capaces de eliminar sustancias traza.

En Alemania, Suiza, Suecia y los Países Bajos se implementan técnicas para la eliminación de microcontaminantes mediante una denominada cuarta etapa de tratamiento durante el tratamiento de aguas residuales, y se están realizando pruebas en otros países. ^{[ 9 ]} En Suiza, está consagrada en la ley desde 2016. ^{[ 10 ]}

Desde el 1 de enero de 2025, la Directiva sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas en la Unión Europea ha sido refundida y exige la eliminación de una gran proporción de microcontaminantes de dichas aguas. Debido a la gran cantidad de modificaciones introducidas, la directiva fue refundada el 27 de noviembre de 2024 como Directiva (UE) 2024/3019, publicada en el Diario Oficial de la UE el 12 de diciembre y entró en vigor el 1 de enero de 2025. Los Estados miembros disponen ahora de 31 meses, es decir, hasta el 31 de julio de 2027, para adaptar su legislación nacional a la nueva directiva («transposición de la directiva»).

La implementación de las directrices marco se escalona hasta 2045, dependiendo del tamaño de la planta de tratamiento de aguas residuales y sus equivalentes de población (EP). Las plantas de tratamiento de aguas residuales con más de 150.000 EP tienen prioridad y deben adaptarse de inmediato, ya que una proporción significativa de la contaminación proviene de ellas, seguidas de las plantas de tratamiento de aguas residuales con entre 10.000 y 150.000 EP que vierten en aguas costeras o aguas sensibles. Estas últimas incluyen aguas con un bajo índice de dilución, aguas de las que se obtiene agua potable y aguas costeras, o aquellas utilizadas para el baño o el cultivo de mejillones. Los Estados miembros tendrán la opción de no aplicar el cuarto tratamiento en estas áreas si una evaluación de riesgos demuestra que no existe un riesgo potencial de los microcontaminantes para la salud humana y/o el medio ambiente. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

Debido a la gran cantidad de sustancias con propiedades químicas y físicas muy diferentes, su eliminación resulta difícil. Hasta el momento, se han establecido tres técnicas y combinaciones de las mismas. Dos eliminan los contaminantes con la ayuda de carbón activado (CAP (Carbón Activado en Polvo), CAG (Carbón Activado Granulado)) y una con ozono . ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

Además, un gran número de técnicas aún se encuentran en fase experimental. Estas incluyen, por ejemplo, procesos que trabajan con plasma ^{[ 16 ]} o ultrasonido , los llamados procesos AOP , aplicaciones con zeolitas y ciclodextrinas , procesos de membrana o fotocatálisis .

• contaminación por drogas
• contaminación del agua por partículas de plástico
• Impacto ambiental de las nanopartículas de plata
• contaminante farmacéutico persistente ambiental
• contaminación del agua