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Current Issueoctubre 30, 2014
julio/agosto 2002: Volume 2, Number 4

De La Llave: Desinfección con Cloro y Riesgos de los Productos Derivados de la Desinfección
por Kelly A. Reynolds, MSPH, Ph.D.

De acuerdo a los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC*) de los EE.UU., la desinfección con cloro de los suministros de agua pública es reconocida como uno de los mayores logros en el campo de salud pública del siglo XX,1 eliminando virtualmente enfermedades abundantes tales como cólera, tifoidea y disentería. Sin embargo, se expresa constantemente una preocupación sobre los efectos potencialmente adversos de los productos derivados de la desinfección (PDDs or DBPs*), es decir, trihalometanos (THMs), ácidos haloacéticos (HAAs*), etc., que están presentes en el agua. A continuación se presenta una discusión de los beneficios de la desinfección con cloro de los suministros de agua potable y los riesgos potenciales asociados con la formación de productos derivados de la desinfección.

Enfermedades propagadas por el agua
Cada año, casi 1,500 millones de personas padecen de enfermedades evitables propagadas por el agua, tales como cólera, fiebre tifoidea, disentería, giardiasis, esqistosomiasis y hepatitis A. La Organización Mundial de la Salud (OMS) calcula que más de nueve millones de personas mueren cada año a través del mundo a causa de agua contaminada. Eso equivale a 25,000 personas por día, muchas de las cuales son niños menores de cinco años de edad. Las Naciones Unidas proyecta que para el año 2025, más de dos tercios de la población global vivirá en países con serios problemas de carencia de suministros de agua limpia.

Los aumentos de población — y sus impactos relacionados — continúan ejerciendo una gran presión sobre los recursos de agua alrededor del mundo. Al mismo tiempo, el aumento de residuos municipales y agrícolas, aguas de desagüe y productos derivados de la industria, además de los efectos climáticos globales y desequilibrios ecológicos, comprometen aún más la calidad del agua.

La cloración y los PDDs
A principios de los años 1900, se inició la cloración de los suministros de agua potable en las naciones desarrolladas, seguida por una reducción drástica en las epidemias de enfermedades bacterianas, eliminando virtualmente la tifoidea y el cólera. Sin embargo, en los países en vías de desarrollo, estas enfermedades propagadas a través del agua siguen propagándose.

Además de proveer protección contra los patógenos virales y bacterianos, los desinfectantes a base de cloro también mejoran la estética del agua, que puede ser deteriorada por las algas y la vegetación podrida — color, sabor, y olor. El cloro ayuda a controlar que la bacteria vuelva a crecer, proporcionando un nivel residual de desinfectante en el sistema de distribución. En muchas áreas, tanto de los países desarrollados como de los países en vías de desarrollo, estos sistemas de largas tuberías no han sido reemplazados o vueltos a revestir, lo cual hace que frecuentemente tengan óxido, escamas, presenten formación de biopelículas, fugas y grietas — al igual que vaciado intencional con sifó — los cuales pueden llevar a eventos de recontaminación que comprometen la calidad del agua. Esta es la razón por la que es importante contar con cierto nivel de desinfectante residual.

A pesar de que el cloro presenta muchos beneficios para la salud pública y el tratamiento del agua, estudios recientes indican que también puede existir una relación causal entre la desinfección del agua con cloro y la salud reproductora o fetal. Otros estudios han indicado que el consumo de agua tratada con cloro puede traer consigo efectos negativos a largo plazo, como el cáncer.

El problema surge cuando se añade cloro al agua de origen que contiene materias orgánicas naturales (MONs), tales como los ácidos húmico y fúlvico de plantas podridas, u otros residuos orgánicos. En el medio ambiente del agua, el cloro reacciona con los agentes orgánicos para formar productos derivados, como los THMs. Los principales THMs que causan preocupación son: 1) cloroformo (CHCl3), 2) bromoformo (CHBr3), 3) bromodiclorometano (CHCl2Br), y 4) clorodibromometano (CHCLBr2). Colec-tivamente, estos compuestos son conocidos como THMs totales (THMTs). Otros grupos principales de PDDs incluyen los ácidos haloacéticos y los haloacetonitrilos.

Evidencia de riesgo
Las principales preocupaciones que existen sobre los PDDs incluyen: 1) daño en las funciones reproductoras, es decir, disminución en la fertilidad, malparto, 2) lesión en el desarrollo fetal dentro del útero y pronto después del parto, y 3) desarrollo de cáncer. Durante la última década, se llevaron a cabo numerosos estudios para evaluar la toxicidad de los PDDs. Estos estudios incluyeron tanto a sujetos humanos como animales. En 1998, la noción percibida era que la exposición al agua clorada no podía ser definitivamente ligada a efectos adversos en la reproducción o el desarrollo, a los niveles recomendados para el agua terminada. Las agencias de salud estadounidenses, incluyendo a la Sociedad Americana para Microbiología (ASM) y la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los EE.UU. (USEPA), apoyaron esta conclusión. Estudios más recientes han mostrado asociaciones moderadas entre los PDDs y un peso bajo de nacimiento, defectos del tubo neural y abortos espontáneos.

En la Tabla 1, una tasa de probabilidad mayor que 1 indica un aumento multiplicativo en el riesgo del resultado especificado. En cuatro estudios ilustrados en esta tabla (Iowa, Norte de Nueva Jersey, Denver y Nueva Escocia), se mostró una leve asociación entre los PDDs y un peso bajo de nacimiento (pequeño para la edad gestativa, SGA*), mientras dos de los estudios — Nueva Jersey y Nueva Escocia — indicaron una asociación con los defectos del tubo neural y defectos de fisuras. Dos estudios — Norte de Nueva Jersey y Nueva Jersey -—estuvieron en conflicto con respecto a una asociación con efectos cardíacos, mientras que otro mostró una asociación con el aborto espontáneo — California. Con respecto a la muerte fetal, no pudo hacerse ninguna correlación consistente — Norte de Nueva Jersey y Nueva Escocia.

Se espera que la continuación de los estudios defina de manera más definitiva los niveles de exposición y los resultados asociados con la salud por la exposición a PDDs. Además, aún existen preguntas con respecto a los efectos tóxicos de la exposición a múltiples PDDs a través del tiempo. Mientras continúa la investigación, las agencias de salud están tomando un enfoque proactivo sugiriendo niveles seguros de ingestión para varios PDDs. Por ejemplo, la USEPA recientemente redujo el Nivel Máximo Contaminante de los THMTs de 100 partes por billón (ppb) a 80 ppb (ver Tabla 2). La Organización Mundial de la Salud (OMS) examinó la evidencia para riesgos tóxicos de los PDDs y estableció tasas aceptables de ingestión diaria para varios de éstos. Los niveles recomendados por la OMS aparecen en la Tabla 3.

Los oficiales de salud pública advierten que los riesgos a la salud de los THMs son pequeños comparados con los riesgos asociados con las enfermedades propagadas a través del agua. De tal manera que es importante continuar con el proceso de desinfección, a menos que éste pueda ser sustituido por una alternativa efectiva para asegurar un suministro de agua más seguro. Tomemos en cuenta la situación en Perú en 1991, donde los procesos de cloración fueron detenidos en parte debido a la preocupación con respecto a los efectos potenciales a la salud de los THMs. El resultado de esto fue el primer brote de cólera en la región desde principios del siglo, el cual duró cinco años. La epidemia de cólera en Latinoamérica ocasionó más de 1 millón de casos y 13,000 muertes. En los países desarrollados, el agua que contiene más de 80 ppb de THMTs es considerada inaceptable para consumo. Sin embargo, los suministros alternos pueden no estar accesibles.

Tratamientos alternos
A pesar de que el desinfectante ideal aún no se ha creado, la desinfección con cloro es actualmente la tecnología de desinfección disponible más ampliamente utilizada, más práctica y efectiva para el tratamiento del agua. Continúan los debates acerca de los efectos potenciales a la salud por exposición al cloro a lo largo del tiempo. La aplicación de esta tecnología al tratamiento de agua ha salvado un sinnúmero de vidas que de otra manera hubieran sido perdidas a las enfermedades infecciosas. Además, las consecuencias de las infecciones microbianas pueden extenderse más allá de las enfermedades diarreicas y pueden incluir condiciones crónicas, tales como la deficiencia renal, daño cerebral, artritis y otras enfermedades de naturaleza autoinmune, enfermedad del corazón, cáncer estomacal, diabetes, crecimiento impedido y desarrollo intelectual deficiente.

Los THMs son altamente volátiles y fácilmente eliminados del agua terminada a través de la filtración con carbón activado, destilación, o hirviendo el agua. De no existir un medio de desinfección, el agua potable puede ser hervida por 2-3 minutos para eliminar los patógenos entéricos. A pesar de ser un método efectivo contra la mayoría de patógenos microbianos, hervir el agua no es el medio más eficiente de tratamiento de agua, pues requiere tiempo y energía sustancial. Además, hervir el agua puede resultar en la concentración, en lugar de la eliminación, de algunos contaminantes como los herbicidas, pesticidas y otros compuestos orgánicos volátiles (COVs). Los dispositivos de punto de uso (PDU) ofrecen un medio para la eliminación rutinaria de bacterias patogénicas y otros contaminantes dañinos presentes en el agua potable, como sustancias químicas y productos derivados de los desinfectantes. Una variedad de sistemas de PDU que utilizan ósmosis inversa, destilación, desinfección, filtración, y otros métodos de purificación, tienen la capacidad de eliminar patógenos. Los tratamientos de desinfección (ozono, cloro, UV, etc.) proveen protección adicional.

Conclusión
Es necesario llevar a cabo estudios adicionales para especificar los riesgos a la salud humana que presentan los trihalometanos y otros productos relacionados con la desinfección por cloro. Sin embargo, se ha demostrado que la desinfección de fuentes de agua potable utilizando cloro, fue el factor principal para reducir el número de muertes y enfermedades en los seres humanos a causa de patógenos propagados a través del agua, durante el siglo XX. Hoy en día, se encuentran disponibles más que nunca, métodos de tratamiento con los cuales, tanto los PDDs como sus precursores orgánicos, pueden ser eliminados del agua.

Referencias
1. U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC), "Achievements in Public Health, 1900-1999: Control of Infectious Diseases," CDC, Atlanta, EE.UU., Morbidity and Mortality Weekly Report, 30 de julio, 1999.
2. U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), "National Primary Drinking Water Regulations: Disinfectants and Disinfection Byproducts; Final Rule," USEPA, Federal Register, 63(241): 69389-69476, 40 CFR, 16 de diciembre, 1998.
3. Bove, F., "TTHMs, TCE & PCE: Drinking Water Contaminants & Adverse Pregnancy Outcomes," Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), CDC, Atlanta, EE.UU., WC&P, pp. 42-47, Mayo 2002.

Acerca del Autora
Kelly A. Reynolds, MSPH, Ph.D., es una científica en la Universidad de Arizona, EE.UU., en el Laboratorio de Investigación Ambiental del Departamento de Suelos, Agua y Ciencia Ambiental. Sus membresías incluyen la American Water Works Association, American Society for Microbiology y Water Quality Association. Además forma parte del Comité de Asesores Técnicos de la revista WC&P. Contacto: +1(520) 626-2309, Fax: +1(520) 573-0852, reynolds@u.arizona.edu