La materia orgánica disuelta es una mezcla compleja de compuestos orgánicos, que juega un papel crucial en el tratamiento del agua potable ya que actúa como precursor de subproductos de la desinfección (DBPs) del agua, algunos de ellos nocivos para la salud como los trihalometanos. El análisis de la materia orgánica disuelta es una herramienta poderosa para estudiar la formación de DBPs en los procesos de tratamiento de agua potable.
La materia orgánica disuelta y los subproductos de la desinfección
La materia orgánica disuelta (DOM, dissolved organic matter) es omnipresente en los entornos hídricos, tanto en los naturales como en los sistemas hidráulicos, incluidas las plantas de tratamiento de agua potable.
La DOM se define como la fracción de materia orgánica filtrada a través de un tamaño de poro de 0,7 µm o menos, y comprende una mezcla compleja y heterogénea de muchas clases identificables de compuestos, incluidos carbohidratos, proteínas, lípidos, aminoácidos, sustancias húmicas y compuestos antropogénicos, entre otros, que juega un papel crucial en el tratamiento del agua potable.
Su relevancia radica en que esta materia orgánica actúa como precursor de subproductos de la desinfección (DBPs) que se forman durante los procesos de desinfección química del agua y que son potencialmente dañinos. La caracterización de esta mezcla de materia orgánica es todo un reto debido a su heterogeneidad y a la variabilidad en su composición, que depende de la calidad del agua de origen y de los procesos de tratamiento aplicados. Sin embargo, conocer su composición puede ser una herramienta valiosa para monitorizar la formación de DBPs.
Un estudio realizado en el Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA) y la Universidad de Girona explora la aplicación de técnicas avanzadas, como la espectrometría de masas de alta resolución (HRMS) y la espectrometría de masas de ultra alta resolución (UHRMS) para analizar la materia orgánica disuelta en aguas crudas y tratadas. En este trabajo se evalúa la aplicación de estas técnicas como herramienta de monitoreo para rastrear los cambios en la materia orgánica disuelta en el agua y la formación de substancias tóxicas en aguas potables durante su tratamiento.
Importancia de la caracterización de la materia orgánica en el agua
La materia orgánica disuelta tiene un impacto directo en la calidad del agua potable, ya que puede interactuar con iones metálicos, productos químicos orgánicos y nanomateriales, afectando su distribución, migración y toxicidad. Cuando reacciona con desinfectantes como el cloro, se generan DBPs, incluyendo trihalometanos (THMs) y ácidos haloacéticos (HAAs), que han sido asociados con un mayor riesgo de cáncer de vejiga.
Además, la DOM puede servir como fuente de nutrientes para microorganismos, lo que puede tener efectos adversos en la calidad del agua potable. Por lo que la caracterización molecular de la materia orgánica disuelta es esencial para monitorear y gestionar la formación de compuestos tóxicos y asegurar la calidad del agua adecuada para el consumo humano.
Para ello, el análisis mediante espectrometría de masas de ultra alta resolución sería una herramienta poderosa para estudiar los cambios en la DOM y la formación de DBPs en los procesos de tratamiento de agua potable.
Las autoras del estudio recomiendan establecer una metodología común de identificación de la DOM entre los laboratorios para que se implemente como un parámetro adicional de calidad del agua en las ETAP.
Este enfoque integral no solo mejoraría la comprensión de la composición de la materia orgánica disuelta, sino que también ayudaría a los operadores de plantas de tratamiento de agua a evaluar la efectividad de los procesos de tratamiento y a monitorizar las transformaciones de la DOM, contribuyendo así a la seguridad del agua potable.
Referencia:
Patricia Aguilar-Alarcón, Meritxell Gros, Maria José Farré, Non-targeted (ultra-)high-resolution mass spectrometry of dissolved organic matter to predict the formation of disinfection byproducts, Trends in Environmental Analytical Chemistry, Volume 42, 2024, e00231, ISSN 2214-1588, https://doi.org/10.1016/j.teac.2024.e00231.
