Contaminación del agua: estatus en 2021

Página creada Leandro Campuzano
 
SEGUIR LEYENDO
Contaminación del agua: estatus en 2021
BOLETÍN TÉCNICO Núm. 2, 2021
www.astectra.com

Contaminación del agua: estatus en 2021
Jorge Vera (jvera@astectra.com), Carlos Banchón (cbanchon@astectra.com)

El cambio climático y la contaminación del agua generará una escasez de agua que afectará a 1,8
billones de personas hasta el año 2030, según datos de las Naciones Unidas; y más especies
acuáticas sufrirán un nivel de extinción, pues hasta un 84% se han extinguido desde 1970 debido
a la contaminación del agua [1]. A nivel mundial, un 80% de aguas residuales ingresan al
ecosistema sin tratamiento ni reutilización, y por tanto 1800 millones de personas utilizan una fuente
contaminada con heces, provocando enfermedades como hepatitis, cólera, disentería, fiebre
tifoidea y polio [1, 2]. Consecuentemente, un 3% de las muertes en cualquier grupo de edad
ocurren debido al agua antihigiénica [3]. Bacterias patógenas como Campylobacter jejuni y
Campylobacter coli son bacterias que están muy extendidas en aguas superficiales, y son los
principales agentes de la gastroenteritis en todo el mundo [3, 4]. Además, las fuentes de agua dulce
están cada vez más contaminadas con microplásticos, fertilizantes, pesticidas, metales pesados y
bacterias con resistencia antibiótica [4–6]. La contaminación del agua lamentablemente ocurre
también en la Antártida [8].

Los microorganismos patógenos son el problema de calidad del agua más extendido en los países
en desarrollo debido a la falta de correcto saneamiento [9]. En consecuencia, la cadena trófica es
altamente afectada. Se estima que 2900 millones de personas consumen productos del mar, en
los cuales se ha reportado la presencia de bacterias fecales [10]. Para agravar el problema, como
consecuencia del uso excesivo de antibióticos, la bacteria fecal E. coli dispone de genes implicados
en la resistencia antibiótica [12, 13]. En Ecuador, el 26,6% de la población se provee de agua con
presencia de E. coli [14–16]. Por otra parte, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos
(EPA) incluye a los virus adenovirus, calicivirus, enterovirus, y al virus de la hepatitis A en la lista de
candidatos comunes en el agua potable [16]. Se ha detectado que algunos adenovirus son
resistentes a la desinfección por rayos ultravioleta [3]. Virus como el de hepatitis A son estables en
el agua y sobreviven periodos prolongados; su inactivación al 99% tarda unos 56 días [17, 18]. El
adenovirus tipo 41 sobrevive en agua hasta 304 días a 4ºC [17]. Como consecuencia de la actual
pandemia por COVID-19, y dada la falta de tratamiento de aguas residuales domésticas, en Quito-
Ecuador se detectaron altas cargas virales del virus SARS-CoV-2 en el Río Machángara [19].

La intensificación de la agricultura (incluida la ganadería) genera un consumo mundial de agua del
75% del total mundial; la industria consume un 20%, y el 5% restante es agua de consumo
doméstico [1]. Como resultado de la agricultura, fuentes de agua subterráneas y superficiales son
contaminadas [20]. Los fertilizantes son principalmente sustancias a base de nitrógeno y fósforo
que sirven como nutrientes suplementos para uso agrícola. Si bien un uso adecuado, regulado y

BOLETÍN TÉCNICO Núm. 2, 2021                                                                             1
Contaminación del agua: estatus en 2021
cuidadoso de fertilizantes no son tan dañinos como el uso de pesticidas; sin embargo, una gestión
ineficaz de la escorrentía agrícola provoca el enriquecimiento de nutrientes en aguas superficiales
generando eutrofización [3]. Productos organoclorados, que se utilizaron con éxito para controlar
una serie de enfermedades como la malaria y el tifus, son todavía utilizados en las prácticas
agrícolas junto con otros productos que contienen metales pesados, sustancias organofosforadas,
carbamatos, piretroides, y otros principios activos ya hoy prohibidos.

A nivel mundial, un 79% de materiales plásticos han sido desechados al medio ambiente [1]. Estos
posteriormente son degradados parcialmente por la radiación UV en partículas más pequeñas
denominadas microplásticos. Estas partículas y fibras (1-1000 μm de diámetro) se encuentran en
todos los medios acuáticos y terrestres [21, 22]. Los microplásticos también han entrado en la red
alimentaria, convirtiéndose así en un problema y riesgo emergente de seguridad alimentaria [23].
Actualmente, unas 700 especies de organismos marinos son afectadas por los microplásticos [24].

Conclusiones
El estatus en 2021 es que la contaminación del agua es todavía objeto de preocupación por las
pérdidas humanas debido a la falta de una calidad del agua, la cual ofrezca los parámetros mínimos
para el bienestar, a pesar del progreso de la tecnología en los últimos años. Incluso la actual
pandemia afecta la calidad del agua con la presencia del virus SARS-CoV-2 en fuentes naturales
debido a la falta de plantas de tratamientos de agua residual doméstica. En función de una
economía circular, el agua residual es un recurso potencial, y su uso o recuperación después de
un tratamiento adecuado, beneficia a la salud pública y genera un valor económico. Las presiones
sociales y ambientales han concientizado a la industria a tratar sus descargas residuales. No
obstante, la contaminación, generada por la agricultura, la ganadería, actividades humanas
urbanas y rurales, es todavía objeto de preocupación dado el ínfimo compromiso en proteger los
recursos naturales. Mayores acciones, ya sea de las autoridades o de la sociedad, en la búsqueda
de soluciones tecnológicas para el aprovechamiento del agua residual (Por ejemplo, producción
de bioenergía, biosólidos) son de alta prioridad dada la cada vez creciente escasez de agua a nivel
mundial.

Referencias
[1]   UN Water, «The United Nations World Water Development         [5]   F. Fernández-Luqueño et al., «Heavy metal pollution in
      Report 2020 Water and Climate Change», UNITED                       drinking water - a global risk for human health: A review»,
      NATIONS EDUCATIONAL, USA, 2020. Disponible en:                      Afr. J. Environ. Sci. Technol., p. 18, 2010.
      https://unesdoc.unesco.org.                                   [6]   C. Scherer et al., «Comparative assessment of microplastics
[2]   F. G. B. Goddard, A. J. Pickering, A. Ercumen, J. Brown, H.         in water and sediment of a large European river», Science of
      H. Chang, y T. Clasen, «Faecal contamination of the                 The Total Environment, vol. 738, p. 139866, oct. 2020
      environment and child health: a systematic review and         [7]   R. Xu, Y. Cai, X. Wang, C. Li, Q. Liu, y Z. Yang, «Agricultural
      individual participant data meta-analysis», The Lancet              nitrogen flow in a reservoir watershed and its implications
      Planetary Health, vol. 4, No 9, pp. e405-e415, sep. 2020,           for water pollution mitigation», Journal of Cleaner
[3]   Q. Humaira, A. Rouf, A. Mohammad, y H. Gowhar, Fresh                Production, vol. 267, p. 122034, sep. 2020.
      Water Pollution Dynamics and Remediation, 1.a ed., vol. 1.    [8]   C. Banchón, T. Borodulina, P. Posligua, y M. Gualoto,
      India: Springer, 2020.                                              «Biostabilization of sewage sludge in the Antarctic»,
[4]   A. C. Mulder et al., «Tracing the animal sources of surface         Antarctic Science, vol. 31, No 4, pp. 216-217, ago. 2019
      water contamination with Campylobacter jejuni and             [9]   B. J. Phiri, D. T. S. Hayman, P. J. Biggs, N. P. French, y J.
      Campylobacter coli», Water Research, vol. 187, p. 116421,           C. Garcia-R, «Microbial diversity in water and animal faeces:
      dic. 2020.

BOLETÍN TÉCNICO Núm. 2, 2021                                                                                                           2
Contaminación del agua: estatus en 2021
a metagenomic analysis to assess public health risk», New [17]        H. Wang et al., «Hepatitis E virus genotype 3 strains and a
       Zealand Journal of Zoology, pp. 1-14, oct. 2020.                      plethora of other viruses detected in raw and still in tap
[10]   P. Gyawali y J. Hewitt, «Faecal contamination in bivalve              water», Water Research, vol. 168, p. 115141, ene. 2020.
       molluscan shellfish: Can the application of the microbial      [18]   D. Salvador, C. Neto, M. J. Benoliel, y M. F. Caeiro,
       source tracking method minimise public health risks? »                «Assessment of the Presence of Hepatitis E Virus in Surface
       Current Opinion in Environmental Science & Health, vol. 16,           Water and Drinking Water in Portugal», Microorganisms, vol.
       pp. 14-21, ago. 2020.                                                 8, No 5, p. 761, may 2020.
[11]   M. Camiade et al., «Antibiotic resistance patterns of          [19]   L. Guerrero-Latorre, I. Ballesteros, I. Villacrés-Granda, M. G.
       Pseudomonas spp. isolated from faecal wastes in the                   Granda, B. Freire-Paspuel, y B. Ríos-Touma, «SARS-CoV-2
       environment and contaminated surface water», FEMS                     in river water: Implications in low sanitation countries»,
       Microbiology Ecology, vol. 96, No 2, p. fiaa008, feb. 2020,           Science of The Total Environment, vol. 743, p. 140832, nov.
[12]   D. Ortega-Paredes et al., «Broiler Farms and Carcasses Are            2020, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140832.
       an Important Reservoir of Multi-Drug Resistant Escherichia [20]       A. Agrawal, R. S. Pandey, y B. Sharma, «Water Pollution
       coli in Ecuador», Front. Vet. Sci., vol. 7, p. 547843, nov.           with Special Reference to Pesticide Contamination in India»,
       2020.                                                                 JWARP, vol. 02, No 05, pp. 432-448, 2010.
[13]   K. Mills et al., «Bacterial contamination of reusable bottled [21]    Y. K. Müller et al., «Microplastic analysis—are we measuring
       drinking water in Ecuador», Journal of Water, Sanitation and          the same? Results on the first global comparative study for
       Hygiene for Development, vol. 8, No 1, pp. 81-89, mar.                microplastic analysis in a water sample», Anal Bioanal
       2018.                                                                 Chem, vol. 412, No 3, pp. 555-560, ene. 2020.
[14]   P. Borja-Serrano et al., «Determination of the Microbial and [22]     W. Luo, L. Su, N. J. Craig, F. Du, C. Wu, y H. Shi,
       Chemical Loads in Rivers from the Quito Capital Province of           «Comparison of microplastic pollution in different water
       Ecuador (Pichincha)—A Preliminary Analysis of Microbial               bodies from urban creeks to coastal waters», Environmental
       and Chemical Quality of the Main Rivers», IJERPH, vol. 17,            Pollution, vol. 246, pp. 174-182, mar. 2019.
       No 14, p. 5048, jul. 2020.                                     [23]   E. Danopoulos, M. Twiddy, y J. M. Rotchell, «Microplastic
[15]   L. Moreno, M. Pozo, K. Vancraeynest, R. Bain, J. C.                   contamination of drinking water: A systematic review»,
       Palacios, y F. Jácome, «Integrating water-quality analysis in         PLoS ONE, vol. 15, No 7, p. e0236838, jul. 2020.
       national household surveys: water and sanitation sector        [24]   D. Zhang et al., «Microplastic pollution in water, sediment,
       learnings of Ecuador», npj Clean Water, vol. 3, No 1, p. 23,          and specific tissues of crayfish (Procambarus clarkii) within
       ene. 2020.                                                            two different breeding modes in Jianli, Hubei province,
[16]   A. T. Rachmadi, M. Kitajima, T. Kato, H. Kato, S. Okabe, y            China», Environmental Pollution, p. 115939, nov. 2020, doi:
       D. Sano, «Required Chlorination Doses to Fulfill the Credit           10.1016/j.envpol.2020.115939.
       Value for Disinfection of Enteric Viruses in Water: A Critical [25]   N. Voulvoulis, «Water reuse from a circular economy
       Review», Environ. Sci. Technol., vol. 54, No 4, pp. 2068-             perspective and potential risks from an unregulated
       2077, feb. 2020.                                                      approach», Current Opinion in Environmental Science &
                                                                             Health, vol. 2, pp. 32-45, abr. 2018.

Jorge Vera

                       Ingeniero Químico de gran experiencia en el sector industrial, con postgrado M.Sc. en Procesamiento de
                       Alimentos. Ha gerenciado proyectos a gran escala en empresas termoeléctricas como TermoEsmeraldas-
                       CELEC-EP, Ingeniería de Aplicaciones en NALCO WATER para la planta de generación eléctrica del Bloque
                       18 – Palo Azul – Petroamazonas. Especialista analítico del Centro de Investigación de Ciencias Forenses de
                       Manta. Especialista en tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales, mantenimiento químico
                       industrial y formulación de productos para la remediación ambiental.
                       https://www.linkedin.com/in/jorge-vera-637687113

Carlos Banchón

                       Ingeniero Químico, M.Sc. Chem.-and Bioengineering FAU Erlangen-Nuremberg, Investigador certificado por
                       SENESCYT, capacitador certificado por SETEC, ha ejecutado proyectos científicos para el tratamiento de
                       agua en Ecuador, Alemania y en la Antártida. Campos de especialidad: Astrobiología, Oxidación Avanzada,
                       Biocoagulación, Bioelectricidad, Bioestabilización.
                       https://orcid.org/0000-0002-0388-1988

BOLETÍN TÉCNICO Núm. 2, 2021                                                                                                              3
También puede leer