Agua superficial

Para el estudio de contaminantes emergentes en agua superficial fueron en total 99 contaminantes los analizados, el mayor número de muestras recolectadas fue en Brasil (57), seguido de Costa Rica (4), Colombia (3), Bolivia (2), Chile (2), México (2) y Argentina (1).

Los contaminantes que contenían las concentraciones más altas en el agua superficial fueron colesterol (301.000 ng/L), cafeína (106.000 ng/L), estigmasterol (85.500 ng/L) y bisfenol (64.200 ng/L); aquellos con concentraciones más bajas en aguas superficiales fueron diclofenaco sódico, naproxeno, 4-octilfenol y sulfametoxazol. Un primer estudio que se refiere a la aparición de estos contaminantes fue realizado por Campanha y otros autores en el año 2015, quienes los detectaron en el río Monjolinho, el principal cuerpo de agua de São Carlos (São Paulo). Ese estudio concluyó que la fuente principal de los contaminantes emergentes en este río se debía a la descarga de efluentes tanto de las plantas de tratamiento de aguas residuales como de las aguas residuales no tratadas del río Água Quente. Las concentraciones más bajas en ese cuerpo de agua fueron diclofenaco sódico (0,04 ng/L), naproxeno (0,1 ng/L) y 4-octilfenol (0,1 ng/L), toda la información es presentada en la (tabla 11).

Tabla 11. Concentración de contaminantes encontrados en agua superficial.

Clase de contaminante emergente

Contaminante emergente Concentración Min/Max (ng/L)

Cafeína 8 – 106.000

Oxitetraciclina 428

Ibuprofeno 2 – 37.000

84 Productos farmacéuticos Nimesulida 12 Ciprofloxacina 0,41 – 740 Clindamicina 8 Doxiciclina 74.000 Gemfibrozilo 9 – 17.000 Tetraciclina 25 – 93 Trimetropin 0,56 – 3580 Naproxeno 0,1 – 900 Acetaminofén 3 – 25.200 Ácido acetilsalicílico 476 – 20.960 Carbamazepina 0,5 – 36.920 Codeína 10 – 252 Losartan 32 Ampicilina 0,45 Morfina 36 Amoxicilina 0,46 – 1284 Dipirona 22.300 Diclofenaco 20 – 9600 Productos para el cuidado personal

Di- etil ftalato 33 – 3200 Di- butil ftalato 50 – 30.100 Butilbencilftalato (BBP) 5 – 2000 4- Octilfenol 0,21 – 21 4- Nonilfenol 1,24 - 8000 Metilparabeno 17 – 537 Etilparabeno 15.036 Butilparabeno 13 – 55 Ácido salicílico 19 – 9600 Triclosán 4,51 – 1300 Bisfenol A 2,76 – 64.200 Filtros UV Benzofenona- 1 6 Benzofenona- 3 2 – 225 Benzofenona- 4 5 Octil 200 Discruptores endocrinos 17 β-estradiol 0,31 – 13.450 Estradiol- 3 sulfato 0,59 – 0,85 Estriol 0,6 – 46 Estrona 0,1 – 3300 17 α-etinilestradiol 0,16 – 5900 Progesterona 0,51 – 4200 Levonorgestrel 19 – 2600 Estigmasterol 4500 – 85. 500 Androsterona 50 – 160 Copostranol 5200 – 40.900

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Colesterol 8800 – 301.000

Colestanol 2200 – 40.200

Hidrocarburos Benzopireno 440 – 3440

Drogas ilícitas Cocaína 6 – 537

Aditivos alimenticios Butilhidroxitolueno (BHT) 6 – 537

Metabolitos Benzoilecgonina 4 – 3440 ácido clofibrico 20 – 30 Paraxantina 592 Pesticidas Atrazina 8 – 55 Bentazona 88 Clomazona 46,5 – 47,2 Diuron 123,5 Irgarol 7,7 – 15,9 Pentaclorofenol 6400 – 8300

Fuente: Contaminantes emergentes en el ciclo urbano del agua en América Latina: una revisión de la literatura actual, Carlos Peña-Guzmán et al. (2019).

4.6.1.5. Plantas de tratamiento de agua potable

Se revisaron los estudios sobre 10 contaminantes emergentes encontrados en plantas de tratamiento de agua potable en América Latina. Se informaron 17 muestras de Brasil y una de Chile. Las concentraciones máximas se atribuyen a la cafeína (4083 ng/L), nonilfenol (228 ng/L) y 17 α-etinilestradiol (798 ng/L). El estudio de Raimundo (2011) reportó los resultados de seis de los 17 contaminantes estudiados, mostrando concentraciones en diferentes etapas del proceso de purificación en la planta de Capim Fino (São Roque, Brasil).

En el agua potable de las plantas de tratamiento, la estrona (0.03 ng/L), el estriol (0.3 ng/L) y el bisfenol (0.5 ng/L) mostraron las concentraciones más bajas. La etapa principal de la eliminación de contaminantes ocurre durante los procesos de pre-cloración y coagulación. La estrona, el estriol, la cafeína, el triclosán y la atrazina son los contaminantes con el mayor número de mediciones (Rozas et al., 2016).Dado que el proceso de purificación actualmente está diseñado únicamente para eliminar agentes

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patógenos y contaminantes prioritarios, las plantas convencionales de agua potable no son suficientes para eliminar los contaminantes emergentes, lo que lleva a una prevalencia creciente de interrupciones del sistema endocrino. La (tabla 12) muestra algunos de los contaminantes hallados y sus respectivas concentraciones.

Tabla 12. Concentración de contaminantes encontrados en plantas de tratamiento de agua potable.

Clase de contaminante emergente

Contaminante emergente Concentración Min/Max (ng/L)

Productos farmacéuticos

Cafeína 11 – 4083

Diclofenaco sódico 11 – 74 Productos para el cuidado

personal

Nonilfenol 1,35 – 228

Bisfenol A 0,5 – 27, 3

Triclosán 0,7 – 74

Discruptores endocrinos 17 β-estradiol 0,78 – 25,8

Estrona 0,03 – 11,6

Estriol 0,3 – 6,1

17 α-etinilestradiol 275 – 798

Pesticidas Atrazina 1,1 – 74

Fuente: Contaminantes emergentes en el ciclo urbano del agua en América Latina: una revisión de la literatura actual, Carlos Peña-Guzmán et al. (2019).

4.6.1.6. Colombia

Los contaminantes emergentes se han estudiado por su alta incidencia en diferentes entornos, incluido el acuático, sin embargo, en el contexto de los países en desarrollo, como en el caso de Colombia, la información sobre su ocurrencia, magnitud y amenaza potencial es escasa.

Un estudio realizado por la Pontificia Universidad Javeriana de Colombia, involucra el análisis de varios componentes del ciclo urbano del agua en la ciudad de Bogotá. Se encontró que los compuestos con mayor ocurrencia son los plastificantes como los Ftalatos

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y el Bisfenol A, mientras que, entre los productos farmacéuticos, la Carbamazepina presentó las concentraciones más altas (0,68 - 31,45 μg/L). El análisis del coeficiente de amenaza (HQ) mostró la importancia del Bis (2-etilhexil) ftalato (BEHP) y la estrona (E1) que pueden llegar a las aguas superficiales a partir de descargas domésticas e industriales. Se encontraron contaminantes emergentes de interés sanitario en todas las matrices evaluadas, lo que implica que deben incrementarse los esfuerzos en cuanto a monitoreo, control y regulación de los mismos (Bedoya-Ríos et al., 2018).

Dentro de la investigación se han involucrado varios tipos de muestras de agua que componen el ciclo urbano del agua de la ciudad de Bogotá, como son: aguas superficiales, agua potable, aguas residuales y aguas de escorrentía. La cantidad de puntos monitoreados por cada tipo de agua se muestran a continuación:

AGUAS SUPERFICIALES

AGUA POTABLE

 3 puntos de monitoreo en afluentes del rio Bogotá (Tunjuelo, Fucha y Arzobispo).  3 puntos de monitoreo río Bogotá (entrada a

Bogotá, salida y un punto intermedio).  18 puntos en humedales (Jaboque, Juan

Amarillo y la Conejera).

 3 puntos de monitoreo en las entradas de los sistemas de abastecimientos (Chingaza, Tibitoc y Sumapaz).

 49 puntos de monitoreo en redes de abastecimientos.

88 AGUA RESIDUAL

AGUAS DE ESCORRENTÍAS

Los compuestos medidos fueron determinados de acuerdo a disponibilidad de equipos de medición (cromatógrafo de gases acoplado a espectrometría de masas – GC MS), entre los contaminantes emergentes estudiados tenemos pesticidas organofosforados (Forato, Fention, Metil paration, Clorpyrifos), productos farmacéuticos y hormonas (Cafeína, Fluoxetina, Naproxeno, Bisfenol A, Estrona, progesterona) y Ftalatos (Bis 2-etilhexil, Dimetilftalato, Dietilftalato) (Bedoya-Ríos et al., 2018).

Otro estudio publicado en 2020 realizado por la universidad de Antioquia, tuvo como objetivo presentar aspectos importantes relacionados con el muestreo, seguimiento y vigilancia del agua de mar y varias especies de peces capturadas en la zona del Golfo de Urabá para determinar el contenido de contaminante emergente (triclosán, ibuprofeno, diclofenaco) mediante UPLC-QqQ / MS. En general, se lograron detectar tres productos farmacéuticos en diferentes sitios de muestreo y las concentraciones totales variaron entre 0,10 a 1,54 μg/L en aguas superficiales. Sin embargo, no se detectó contenido de contaminantes emergentes en el músculo de pescado. Además, se encontró una alta variabilidad en las concentraciones de triclosán, ibuprofeno y diclofenaco según la época de muestreo (Pemberthy M et al., 2020).

 2 puntos de monitoreo en entrada y salida planta de tratamiento El Salitre.

 1 punto de monitoreo salida planta elevadora San Benito.

 3 puntos de monitoreo distribuidos en la Zona sur, norte y Zona centro.

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5. ANÁLISIS DE CAPITULOS

Capítulo I: Generalidades

Se conoce como contaminantes emergentes a todo contaminante previamente desconocido, cuya presencia en el medio ambiente no es necesariamente nueva, pero sí la preocupación por las posibles consecuencias de la misma Entre los contaminantes emergentes presentes en el agua se destacan los fármacos, compuestos perfluorados, hormonas, pesticidas, drogas de abuso, y productos de cuidado e higiene personal.

La principal fuente de entrada de estos compuestos en el medio ambiente acuático son las aguas residuales, aunque también cabe destacar el papel de la agricultura y ganadería como fuentes de contaminación difusa de pesticidas y antibióticos, respectivamente. En la mayoría de los casos su eliminación en las estaciones depuradoras de agua residual convencionales no es completa.

Capítulo II: Normativa

La normatividad dirigida a la vigilancia y control de la calidad del agua presenta un lento desarrollo en cuanto a la presencia de contaminantes emergentes en matrices ambientales, la evolución de esta normativa depende del avance en el conocimiento científico, el efecto de estos compuestos sobre la biota acuática, el desarrollo de técnicas estandarizadas y la existencia de equipos que permitan la detección y cuantificación de estos contaminantes. Esta problemática afecta principalmente a los países en vía de desarrollo, incluido Colombia, donde no se regula ningún tipo de contaminante emergente,

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pero, si se regulan ciertas sustancias mediante la gestión integral de residuos. Sin embargo, países como Estados Unidos y la Unión europea, ejercen vigilancia directa a estudios de impacto y desarrollo de técnicas para la cuantificación de un grupo específico de microcontaminantes persistentes farmacológico, pero no se han prohibido o establecido valores de límites permisibles como parámetros de calidad del agua en su regulación.

Capítulo III: Contaminantes emergentes en distintas matrices ambientales.

Las matrices bilógicas representan un gran reto, ya que son matrices complejas debido al contenido de lípidos en las muestras de biota acuática, lo cual sigue siendo un desafío a la hora de determinar los contaminantes emergentes, la grasa presente en animales grandes como es el caso de peces y anguilas, convierten el análisis un poco más extenso y problemático debido a la cantidad de contenido graso. En relación al análisis de contaminantes, los que pertenecen a una sola familia de compuestos son más fáciles de realizar en comparación con los compuestos de distintas familias, esto se debe a la complejidad de las matrices bióticas y a las propiedades fisicoquímicas de los contaminantes emergentes que pertenecen a diferentes clases. Aun así, los contaminantes emergentes se pueden catalogar como ubicuos, lo que lleva a que diferentes familias de compuestos pueden ocurrir simultáneamente en la misma matriz.

El creciente uso de pesticidas, productos farmacéuticos y productos químicos en general hicieron acoger tecnologías avanzadas para eliminar contaminantes emergentes, ya que, los procesos convencionales no fueron diseñados para destruir este tipo de compuestos. En agua potable y agua residual, se destacan nuevos procesos y tecnologías, tales como los procesos de membranas, procesos de oxidación avanzada y la adsorción con carbón activado y otros materiales, esto con lo respecta a la matriz agua potable, mientras

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que en aguas residuales se destacan los procesos de oxidación avanzados, reactor biológico de membrana, procesos de lodos activados, reactor por lotes de secuenciación, tratamientos con carbón activado y tratamientos con nanotubos de carbono.

Capítulo IV: Contaminantes emergentes en Latinoamérica.

La falta de información sobre contaminantes emergentes en Latinoamérica en especial en países como Cuba, El Salvador, Haití, Honduras, Nicaragua, Panamá, Paraguay, Perú y República Dominicana se debe en gran medida a la economía que presentan estos países para la realización de estudios de estos compuestos.

La mayoría de estos compuestos ingresan al ecosistema a través de las aguas residuales urbanas, se introducen constantemente en el medio ambiente y se producen en concentraciones más altas con el paso del tiempo. Un contaminante que se logra observar en concentraciones más altas es la cafeína, que es consumida por personas de todas las edades, culturas y estatus socioeconómico. Es de vital importancia que los entes reguladores de los recursos hídricos en diferentes países de América Latina promuevan el estudio de las distintas matrices de agua para la detección y cuantificación de estos contaminantes.