Los subproductos de desinfección (DBP) son compuestos orgánicos e inorgánicos que resultan de reacciones químicas entre sustancias orgánicas e inorgánicas, como contaminantes y agentes desinfectantes de tratamiento químico, respectivamente, en el agua durante los procesos de desinfección del agua . [1]
Los agentes desinfectantes clorados , como el cloro y la monocloramina, son agentes oxidantes fuertes que se introducen en el agua para destruir los microbios patógenos , oxidar los compuestos que forman sabor/olor y formar un residuo desinfectante para que el agua pueda llegar al grifo del consumidor a salvo de la contaminación microbiana. Estos desinfectantes pueden reaccionar con ácidos fúlvicos y húmicos , aminoácidos y otras materias orgánicas naturales presentes de forma natural, así como con iones de yoduro y bromuro, para producir una variedad de DBP, como los trihalometanos (THM), los ácidos haloacéticos (HAA), el bromato. y clorito (que están regulados en los EE. UU.), y los llamados DBP "emergentes", como halonitrometanos , haloacetonitrilos , haloamidas, halofuranonas , yodoácidos como el ácido yodoacético , yodo-THM (yodotrihalometanos), nitrosaminas y otros. [1]
La cloramina se ha convertido en un desinfectante popular en los EE. UU. y se ha descubierto que produce N -nitrosodimetilamina (NDMA), que es un posible carcinógeno humano, así como DBP yodados altamente genotóxicos , como el ácido yodoacético , cuando el yoduro está presente en la fuente. aguas. [1] [2]
El cloro residual y otros desinfectantes también pueden reaccionar aún más dentro de la red de distribución, tanto mediante reacciones adicionales con la materia orgánica natural disuelta como con las biopelículas presentes en las tuberías. Además de estar muy influenciados por los tipos de materia orgánica e inorgánica en la fuente de agua, las diferentes especies y concentraciones de DBP varían según el tipo de desinfectante utilizado, la dosis de desinfectante, la concentración de materia orgánica natural y bromuro/yoduro. , el tiempo transcurrido desde la dosificación (es decir, edad del agua), la temperatura y el pH del agua. [3]
Se ha descubierto que las piscinas que utilizan cloro contienen trihalometanos, aunque en general están por debajo del estándar actual de la UE para agua potable (100 microgramos por litro). [4] Se han medido concentraciones de trihalometanos (principalmente cloroformo ) de hasta 0,43 ppm. [5] Además, se ha detectado tricloramina en el aire sobre las piscinas, [6] y se sospecha que está en el aumento del asma observado en los nadadores de élite. La tricloramina se forma por la reacción de la urea (de la orina y el sudor) con el cloro y confiere a la piscina cubierta su olor distintivo.
Se utilizan varios agentes oxidantes potentes para desinfectar y tratar el agua potable, y muchos de ellos también provocan la formación de DBP. El ozono , por ejemplo, produce cetonas, ácidos carboxílicos y aldehídos, incluido el formaldehído. El ozono puede convertir el bromuro en las aguas de origen en bromato , un potente carcinógeno que está regulado en los Estados Unidos, así como otros DBP bromados. [1]
A medida que se endurecen las regulaciones sobre los DBP establecidos, como los THM y HAA, las plantas de tratamiento de agua potable pueden cambiar a métodos de desinfección alternativos. Este cambio alterará la distribución de clases de DBP. [1]
Los DBP están presentes en la mayoría de los suministros de agua potable que han sido sometidos a cloración , cloraminación , ozonización o tratamiento con dióxido de cloro . Existen cientos de DBP en el agua potable tratada y se han identificado al menos 600. [1] [7] Los bajos niveles de muchos de estos DBP, junto con los costos analíticos de analizar muestras de agua para detectarlos, significa que en la práctica solo se monitorean un puñado de DBP. Cada vez se reconoce más que las genotoxicidades y citotoxicidades de muchos de los DBP que no están sujetos a vigilancia reglamentaria (en particular, los DBP yodados y nitrogenados) son comparativamente mucho más altos que los de los DBP comúnmente monitoreados en el mundo desarrollado (THM y HAA). [1] [2] [8]
En 2021, se descubrió un nuevo grupo de DBP conocidos como piridinoles halogenados, que contiene al menos 8 DBP nitrogenados heterocíclicos previamente desconocidos. Se descubrió que requerían tratamientos con un pH bajo de 3,0 para eliminarse eficazmente. Cuando se probó su toxicidad aguda y de desarrollo en embriones de pez cebra , se encontró que era ligeramente menor que la de las benzoquinonas halogenadas , pero docenas de veces mayor que la de los DBP comúnmente conocidos, como el tribromometano y el ácido yodoacético . [9]
Los estudios epidemiológicos han analizado las asociaciones entre la exposición a DBP en el agua potable con cánceres, resultados adversos en el nacimiento y defectos de nacimiento. Los metanálisis y los análisis agrupados de estos estudios han demostrado asociaciones consistentes con el cáncer de vejiga [10] [11] y con los bebés que nacen pequeños para la edad gestacional , [12] pero no con las anomalías congénitas (defectos congénitos). [13] En algunos estudios también se han informado abortos espontáneos prematuros. [14] [15] Sin embargo, en los estudios epidemiológicos se desconoce el agente putativo exacto, ya que el número de DBP en una muestra de agua es alto y se utilizan sustitutos de exposición, como datos de monitoreo de un subproducto específico (a menudo trihalometanos totales). en lugar de una evaluación de exposición más detallada. La Organización Mundial de la Salud ha declarado que "el riesgo de muerte por patógenos es al menos entre 100 y 1000 veces mayor que el riesgo de cáncer por subproductos de la desinfección (DBP)" {y} el "riesgo de enfermedad por patógenos es al menos 10 000 a 1 millón de veces mayor que el riesgo de cáncer por los DBP". [dieciséis]
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha establecido niveles máximos de contaminantes (MCL) para bromato , clorito , ácidos haloacéticos y trihalometanos totales (TTHM). [17] En Europa, el nivel de TTHM se ha fijado en 100 microgramos por litro, y el nivel de bromato en 10 microgramos por litro, en virtud de la Directiva sobre agua potable. [18] No se han establecido valores guía para los HAA en Europa. La Organización Mundial de la Salud ha establecido directrices para varios DBP, incluidos bromato, bromodiclorometano, clorato, clorito, ácido cloroacético, cloroformo, cloruro de cianógeno, dibromoacetonitrilo, dibromoclorometano, ácido dicloroacético, dicloroacetonitrilo, NDMA y ácido tricloroacético. [19]