Los trihalometanos forman parte de las muchas sustancias potencialmente nocivas que se forman durante la inevitable y necesaria desinfección del agua destinada a consumo humano, especialmente en el caso de la cloración. La fotocatálisis solar heterogénea puede ser una estrategia interesante para la eliminación de estos compuestos nocivos del agua tratada, especialmente en áreas soleadas como la cuenca mediterránea.
Trihalometanos en el agua de consumo
Los tratamientos de desinfección del agua potable, como la cloración, ozonización o la luz ultravioleta, son vitales para proteger la salud pública. Sin embargo, la aparición de subproductos de desinfección (SPD) peligrosos, que se forman al reaccionar el desinfectante con la materia orgánica e inorgánica presente en el agua, es también una preocupación notable en todo el mundo. Esto es especialmente relevante en las distintas formas de la cloración (Cl2, NH2Cl, NHCl2, ClO2 y/o NaClO3), que es el método más utilizado a nivel global.
Los trihalometanos (THMs) son una de las clases de SPD predominantes en el agua clorada, y se han asociado a efectos adversos en la salud humana cuando su ocurrencia en el agua clorada está por encima de la Concentración Máxima Admisible. El triclorometano (TCM) o cloroformo y los THM bromados, como el tribromometano (TBM) o el bromoformo, el bromodiclorometano (BDCM) y el dibromoclorometano (DBCM) son significativos como contaminantes del agua de consumo. El principal riesgo de los THM para los ciudadanos es la ingestión directa con el agua de consumo, aunque otras actividades como cocinar, bañarse, ducharse, etc. constituyen una importante fuente de exposición.
Para reducir o eliminar la presencia de THM en el agua potable se han desarrollado diferentes métodos, como el uso de desinfectantes distintos al cloro, la filtración por membrana antes de la adición del cloro o los procesos de oxidación avanzada (POA) después de la desinfección. Un estudio realizado en Murcia analiza la posibilidad de utilizar POA basados en fotocatálisis, que han mostrado eficacia para eliminar contaminantes químicos y biológicos del agua, para reducir la cantidad de THM en el agua potabilizada.
Fotocatálisis solar heterogénea
Los autores de este estudio; Gabriel Pérez-Lucas, Marina Martínez Menchón y Simón Navarro, de la Universidad de Murcia y Nuria Vela de la Universidad Católica de Murcia, evalúan la efectividad de la fotocatálisis solar heterogénea para eliminar o reducir los niveles de THM del agua potable.
Esta tecnologia está basada en reacciones químicas inducidas para conseguir la formación de radicales hidroxilos (·OH) altamente reactivos, capaces de destruir un amplio rango de contaminantes orgánicos e inorgánicos.
Se considera una técnica de oxidación avanzada respetuosa con el medio ambiente, ya que consigue la degradación o eliminación de los contaminantes por mineralización, sin formación de subproductos contaminantes. Por otra parte, aprovechar la radiación solar como fuente luminosa permite disminuir el coste derivado del elevado consumo energético, aportando también un importante valor medioambiental.
Las pruebas para reducir los trihalometanos TCM, BDCM, DBCM y TBM del agua potable se realizaron en una planta piloto ubicada en Murcia, bajo irradiación solar y utilizando óxido de zinc (ZnO) y dióxido de titanio (TiO2) como fotocatalizadores, en combinación con persulfato de sodio (Na2S2O8 ) como oxidante fuerte.
Los resultados muestran que una gran proporción de los THM presentes en el agua son transferidos al aire como resultado de su alta volatilidad (en el orden TCM > BDCM > DBCM > TBM). Sin embargo, el tratamiento con fotocatálisis mejoró la fotooxidación de todos los THM.
Se observó una mayor efectividad de ZnO/Na2S2O8 frente a TiO2/Na2S2O8 para la degradación de especies cloradas (TCM, BDCM y DBCM), mientras que para TBM no se detectaron diferencias significativas. El tiempo requerido para la desaparición del 50% de los THM del agua, calculado para el tratamiento más efectivo (ZnO/Na2S2O8), fue de 12, 42, 57 y 61 min para TCM, TBM, BDCM y DBCM, respectivamente.
Por lo tanto, según los/as autores/as la fotocatálisis solar heterogénea puede considerarse una estrategia interesante para la eliminación de THM, especialmente en áreas soleadas como la cuenca mediterránea.
Fuente: Gabriel Pérez-Lucas, Marina Martínez-Menchón, Nuria Vela, Simón Navarro: Removal assessment of disinfection by-products (DBPs) from drinking water supplies by solar heterogeneous photocatalysis: A case study of trihalomethanes (THMs), Journal of Environmental Management
