Nota
editorial: Contaminación del agua y tecnologías para su tratamiento
Autores:
D. Harikishore Kumar Reddy y S.M. Lee
Lugar de trabajo de los autores: Department of
Environmental Engineering, Kwandong University, Gangneung, Republic of Korea
Cita
original: Kumar Reddy D.H. and Lee S.M (2012) Water Pollution
and Treatment Technologies. J.
Environ. Anal. Toxicol. 2:e103. doi:10.4172/2161-0525.1000e103
La
contaminación del agua
El
agua es la fuente de la vida y se considera el recurso natural más esencial. El
agua cubre la mayor parte de nuestro planeta; sin embargo, aproximadamente el
98% de la misma es agua de mar y no puede ser utilizada para beber, debido a la
elevada concentración de sal. Aproximadamente el 2% del agua del planeta es
dulce, pero un 1,6% está encerrada en los casquetes polares y en los glaciares.
Otro 0,36% se encuentra debajo de la tierra en los acuíferos y pozos. Por lo
tanto, sólo alrededor del 0,036% del suministro total de agua del planeta se
encuentra accesible en los lagos y ríos.
Una
encuesta de la OMS/UNICEF señala que en 45 países en vías de desarrollo, las
mujeres y los niños son los principales responsables del aprovisionamiento de
agua en la gran mayoría (76%) de los hogares. Esto es tiempo que no se destina
a trabajar en un trabajo que genere ingresos, al cuidado de los miembros de la
familia, o a asistir a la escuela [1].
Por
otra parte, los recursos existentes de agua dulce poco a poco están siendo contaminados
y no se encuentran disponibles para el consumo, a causa de las actividades
humanas o industriales. La creciente contaminación de los sistemas de agua
dulce con miles de compuestos químicos industriales y naturales es uno de los
principales problemas ambientales que enfrenta la humanidad en todo el mundo
[2]. La creciente población mundial y el rápido avance de la industrialización
están provocando una demanda mayor que nunca sobre una fuente de agua que es cada
vez menor, lo que hace que la misma sea un recurso muy valioso en cada vez más
países. En algunas partes del mundo, el agua es un bien fundamental.
Recientemente, un artículo publicado en Nature
indica que el 80% de la población mundial está expuesta a altos niveles de
amenaza en cuanto a la seguridad del agua [3].
Un
número cada vez mayor de contaminantes están ingresando a los suministros de
agua provenientes de la industrialización y de la actividad humana, ejemplo de
esto son los metales pesados, colorantes; productos farmacéuticos; pesticidas, flúor,
fenoles, insecticidas, pesticidas y detergentes. Y en el caso de productos
farmacéuticos podemos encontrar productos de cuidado personal, hormonas,
pesticidas y otros compuestos químicos que se liberan a los reservorios de
agua. Están apareciendo compuestos muy peligros para la salud que antes no existían
lo que plantea la necesidad de contar con leyes adecuadas [2]. Muchos
contaminantes del agua no han podido ser determinados, debido a que nuevos
compuestos químicos de rápida industrialización están siendo continuamente
desarrollados y lanzados al mercado, y tarde o temprano aparecen en los
sistemas acuáticos. Además los microrganismos patógenos transmitidos por el
agua se distribuyen en todo el mundo. Estos microrganismos patógenos ingresan a
los cursos de agua a través de aguas residuales sin tratar, alcantarillas,
tanques sépticos, efluentes agrícolas y por vertido de diferentes industrias,
especialmente las industrias del curtido y envasado de carne. Las principales
fuentes de contaminación del agua se muestran en la Figura 1.
Figura 1: Fuentes principales de contaminantes del agua
Los
contaminantes emergentes detectados en el agua pueden tener efectos adversos
sobre la salud humana y los ecosistemas acuáticos. El agua limpia, libre de
productos químicos tóxicos y patógenos es esencial para la salud humana. Además
de éstos ascpectos, la contaminación del agua es una gran preocupación luego de
un desastre natural. Los desastres naturales (por ejemplo., tsunamis,
terremotos, huracanes, inundaciones y volcanes), pueden tener una gran
influencia en la calidad del agua.
En
las próximas décadas, la escasez de agua puede, a menos que se desarrollen nuevas
maneras de suministrar agua limpia, provocar inestabilidad social y política,
guerras y enfermedades por el agua. El aumento de la conciencia pública ha
hecho que gobiernos y organizaciones en todo el mundo emitan regulaciones
estrictas sobre la contaminación del agua. Hoy en día existe una preocupación cada
vez mayor en todo el mundo con respecto al desarrollo de tecnologías de
tratamiento de aguas residuales.
Avances en las tecnologías de tratamiento de aguas
En
vista de los problemas antes mencionados, recientemente la atención se ha
centrado en el desarrollo de métodos para el tratamiento de aguas residuales más
efectivos, de menor costo y más sólidos que no afecten aún mas el medio
ambiente o pongan en peligro la salud humana por el propio tratamiento [4]. Se
han realizado extensos estudios para encontrar alternativas económicamente
viables para el tratamiento del agua y de las aguas residuales. Una gran
cantidad de métodos tales como la coagulación, procesos de membrana, adsorción,
diálisis, ósmosis, foto degradación catalítica y métodos biológicos se han utilizado
para la eliminación de contaminantes tóxicos del agua y de las aguas residuales
[5]. Sin embargo, la aplicación de muchos de estos métodos se ha visto restringida
por muchos factores, tales como eficiencia de procesamiento, requerimiento de
energía, experiencia de ingeniería, beneficios económicos y de infraestructura,
que impiden su implementación en gran parte del mundo.
Debido
a la naturaleza compleja de las mezclas químicas presentes en las aguas
residuales, el tratamiento convencional de las aguas residuales no siempre se suficiente
para eliminar toda la carga contaminante. Se han introducido pasos de desinfección,
tales como la ozonización y cloración para controlar los patógenos para seres humanos.
Estos procesos de tratamiento avanzados son muy efectivos para eliminar los patógenos
más indeseables y muchos productos químicos [6]. En los últimos años, se ha estudiado
con detalle el proceso foto catalítico (reactores fotocatalíticos), una
tecnología de tratamiento de bajo costo, respetuosa del medio ambiente y
sostenible que sigue el esquema de "cero" residuos en la industria
del agua/aguas [7]. Esta tecnología de oxidación avanzada es capaz de eliminar
compuestos orgánicos persistentes, iones metálicos de arsénico y microrganismos
del agua. En la actualidad, el principal obstáculo técnico que impide su
comercialización es la posterior recuperación de las partículas del catalizador
luego del tratamiento de las aguas.
La
adsorción es uno de los procesos más efectivos de las tecnologías avanzadas de
tratamiento de aguas residuales, que la industria y los investigadores emplean frecuentemente
para la eliminación de diversos contaminantes. El carbón activado es uno de los
adsorbentes más ampliamente investigados en el proceso de tratamiento de agua
[8]. En los últimos años, el proceso de "adsorción" se ha vuelto más
popular en forma de "bio adsorción", que utiliza materiales biológicos
como material adsorbente, para el tratamiento de aguas contaminadas [9,10] Sin
embargo, este proceso no ha sido utilizado ampliamente a escala industrial para
el tratamiento de aguas residuales. Además, en los últimos años se ha estudiado
la aplicación de la tecnología de adsorción magnética para la separación de
contaminantes presentes en el agua. Durante la última década, se han realizado grandes
esfuerzos para la preparación de una variedad de compuestos magnéticos /materiales
para el tratamiento de aguas residuales. Los adsorbentes magnéticos son una
solución atractiva para contaminantes metálicos y colorantes, particularmente por
el simple proceso de separación magnética.
La
recuperación de los recursos de las aguas residuales es una cuestión de
creciente importancia global y, como tal, ha captado mucho interés por parte de
los investigadores. Sin embargo, en lo que se refiere a los nutrientes
contenidos, ha habido transferencia relativamente limitada de importantes
hallazgos de investigación hacia resultados operativos prácticos. La
desalinización es una opción lógica en un mundo donde el agua dulce es cada vez
más escasa y muchas ciudades se encuentran cerca de la costa. El único problema
es reducir el consumo de energía, ya que es el principal costo. Toda persona
que trabaja en desalación tiene como finalidad reducir este costo tanto como
sea posible.
Debido
a los diferentes tipos de contaminantes, se han desarrollado y empleado diferentes
técnicas para el tratamiento de aguas residuales. Esto, invariablemente,
aumenta el costo de la obtención de agua potable. El costo de operación,
también es considerable cuando el proceso desarrollado tiene que llegar a los
pobres, especialmente en los países subdesarrollados, donde la escasez de agua
es muy alta. Además, la conciencia de agua potable todavía no es comprendida
adecuadamente por la mayoría de las personas en todo el mundo.
Las
investigaciones y desarrollos realizados sobre los métodos de tratamiento de
aguas residuales tienen que llegar a la audiencia global tan pronto como sea
posible. Esto solo será posible si la ciencia abre las puertas para intercambiar
información de manera gratuita entre los países desarrollados y los países en
desarrollo. Esto solo será posible con las publicaciones de libre acceso (Open
Acces) como el Journal of Environmental & Analytical Toxicology del Grupo
Editorial OMICS que proporciona una excelente plataforma para que los científicos
ambientales y analíticos puedan publicar sus investigaciones en una revista de libre
acceso. Especialmente en las áreas de investigación de agua y tratamiento de
aguas residuales, los artículos publicados deben ser de fácil acceso para los
investigadores, lo cual es muy necesario para aumentar la conciencia de la gente
en todo el mundo.
Conclusiones
Claramente,
hay una necesidad urgente de crear conciencia para el abordaje de los problemas
ambientales y para desarrollar soluciones en estrecha cooperación entre la
ciencia, los gobiernos, la industria y otras partes interesadas. La investigación
y el desarrollo en el área de tratamiento de las aguas deben ser aplicadas a
casos reales tan pronto como sea posible.
Referencias
5. Pontius FW (1990) Water
quality and treatment. (4thedn), New York: McGraw-Hill, Inc.
6. Escher B,
Leusch F, Chapman H (2011) Bioanalytical tools in Water Quality Assessment. IWA
Publishing.
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