Análisis de PFAS en Agua Potable: Un Desafío para la Salud Pública
Las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, mejor conocidas como PFAS, se han convertido en una preocupación creciente a nivel mundial debido a su persistencia en el medio ambiente y sus potenciales efectos adversos en la salud humana. En Guatemala no se escucha hablar de las PFAS, pero su presencia en el agua para consumo humano es un tema de especial interés que requiere atención, análisis y soluciones efectivas.
Las PFAS son un amplio grupo de miles de productos químicos sintéticos que se han utilizado en la industria y en productos de consumo desde la década de 1940. La característica que las define es la presencia de enlaces carbono-flúor, uno de los enlaces químicos más fuertes que existen. Esta estructura les confiere propiedades deseables como la resistencia al agua, al aceite, a las manchas y al calor.
Debido a estas propiedades, se encuentran en una gran variedad de productos, incluyendo: Sartenes y utensilios de cocina antiadherentes; Empaques de alimentos resistentes a la grasa (cajas de pizza, bolsas de palomitas de maíz). Textiles y alfombras repelentes a manchas y agua. Espumas para combatir incendios, especialmente las utilizadas en aeropuertos y bases militares. Productos de cuidado personal como maquillaje, hilo dental y champús.
Por su extrema persistencia en el ambiente y en el cuerpo humano, a menudo se les denomina "químicos eternos".
La contaminación del agua potable con PFAS ocurre principalmente a través de la liberación de estos compuestos al medio ambiente desde diversas fuentes. Una vez liberados, no se degradan fácilmente y pueden viajar largas distancias a través del suelo y el agua.
Las principales vías de contaminación son:
Descargas industriales: Fábricas que producen o utilizan PFAS en sus procesos pueden liberarlos en sus aguas residuales contaminando ríos y lagos.
Uso de espumas contra incendios: Su uso extensivo en entrenamientos y emergencias ha causado una contaminación significativa de suelos y aguas subterráneas en las zonas aledañas.
Rellenos sanitarios: La descomposición de productos que contienen PFAS en los rellenos puede liberar estas sustancias, que luego se filtran (lixivian) hacia las aguas subterráneas.
Aguas residuales y lodos: Las plantas de tratamiento de aguas residuales no están diseñadas para eliminar PFAS, por lo que pueden pasar a través del sistema y ser descargadas en cuerpos de agua o concentrarse en los lodos que a veces se utilizan como fertilizantes.
¿Análizar las PFAS en el agua potable?
La toma de muestras para el análisis de PFAS es crítica y propensa a la contaminación cruzada, ya que muchos materiales de uso común contienen PFAS. Por ello, se deben seguir protocolos muy estrictos:
Evitar materiales con fluoropolímeros: No se deben usar recipientes, tuberías o tapas que contengan teflón (PTFE) u otros materiales fluorados. Se utilizan botellas de polipropileno de alta densidad (HDPE), polipropileno o vidrio.
Uso de EPP adecuado: El personal de muestreo debe evitar ropa tratada con repelentes de agua o manchas, así como ciertos productos de cuidado personal (cremas, cosméticos) el día del muestreo. Se utilizan guantes de nitrilo (sin polvo) y se siguen procedimientos específicos para purgar los puntos de muestreo y llenar las botellas sin contaminar la muestra. No se debe comer, beber ni fumar durante el proceso.
Blancos de campo: Se exponen al ambiente muestras de agua libre de PFAS (agua desmineralizada de la usada en el laboratorio) en el sitio de muestreo para asegurar que no hubo contaminación durante el proceso de recolección y transporte.
El análisis de PFAS en agua es un proceso complejo que requiere equipo altamente especializado y sensible, ya que los límites de detección necesarios son extremadamente bajos (a nivel de partes por trillón).
El método de referencia y más utilizado es la cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS). Este método permite separar los diferentes compuestos de PFAS en la muestra de agua y luego identificarlos y cuantificarlos con gran precisión. Usualmente se utiliza una columna de fase reversa, de sílice modificada con cadenas de alquilo (C18) y una elución en gradiente utilizando agua ultra pura y un solvente orgánico miscible con el agua como metanol o acetonitrilo; de esta forma las moléculas de PFAS, que tienen una "cola" no polar y una "cabeza" polar, se retienen en la columna C18. Las que tienen cadenas más largas (más hidrofóbicas) se retienen con más fuerza y, por lo tanto, tardan más en salir de la columna. Esta diferencia en los tiempos de retención es lo que permite separarlas.
Efectos en la salud por el consumo de PFAS
La exposición a largo plazo a ciertos niveles de PFAS a través del agua potable ha sido asociada con una serie de efectos adversos para la salud. La investigación científica ha vinculado la exposición a PFAS con:
Aumento de los niveles de colesterol.
Alteraciones en las enzimas hepáticas.
Disminución de la respuesta a las vacunas en niños.
Mayor riesgo de hipertensión arterial y preeclampsia en mujeres embarazadas.
Disminuciones leves en el peso al nacer.
Mayor riesgo de ciertos tipos de cáncer, como el de riñón y el testicular.
Problemas en el sistema endocrino, afectando la función de la tiroides.
Es importante destacar que la investigación continúa para comprender completamente el alcance de los efectos de los miles de tipos de PFAS en la salud humana.
La regulación de PFAS en agua potable está evolucionando rápidamente en todo el mundo. No existe un estándar global único, pero varias agencias y países han establecido sus propios límites. En Estados Unidos la Agencia de Protección Ambiental (EPA) estableció en 2024 los primeros estándares nacionales legalmente exigibles para el agua potable. Para los dos compuestos más estudiados, PFOA (ácido perfluorooctanoico), se utilizaba comúnmente en la fabricación de productos antiadherentes como el teflón, así como en ropa impermeable, envases de alimentos y algunas espumas contra incendios; y PFOS (sulfonato de perfluorooctano), se utilizó en productos como tratamientos antimanchas para textiles, papel y alfombras, y en espumas contra incendios, pero debido a su toxicidad y persistencia ambiental, su producción ha disminuido; el Nivel Máximo de Contaminante (MCL) se fijó en 4.0 partes por trillón (ppt) para cada uno. También se establecieron límites para otros cuatro PFAS.
La Unión Europea en la Directiva sobre Agua Potable (revisada en 2020) establece un límite para la "Suma de PFAS" de 0.1 µg/L o 100 ppt para un grupo de 20 PFAS específicos. También hay un límite más amplio para el "Total de PFAS" de 0.5 µg/L (500 ppt).
La Organización Mundial de la Salud (OMS), aunque no ha establecido límites vinculantes para todos los países, ha propuesto en el 2022 valores guía provisionales para PFOA y PFOS en agua potable: 100 ng/L (100 ppt).
Tratamiento y eliminación de PFAS del agua
Debido a su estabilidad química, eliminar las PFAS del agua es un desafío. Los métodos de tratamiento convencionales, como la cloración, no son efectivos. Las tecnologías más probadas y utilizadas son:
Carbón activado granular: El agua pasa a través de lechos de carbón activado, y las moléculas de PFAS se adhieren (adsorben) a la superficie del carbón. Es una de las tecnologías más comunes y económicas.
Resinas de intercambio iónico: Similar al uso de carbón activado, el agua fluye a través de pequeñas perlas de resina sintética que tienen una afinidad por las moléculas de PFAS, capturándolas y eliminándolas del agua.
Ósmosis inversa: Es un proceso de filtración por membrana que utiliza alta presión para forzar el paso del agua a través de una membrana semipermeable. Los poros de la membrana son tan pequeños que bloquean las moléculas de PFAS y otros contaminantes. Es muy eficaz, pero puede ser más costosa y generar un flujo de agua de rechazo.
En Guatemala no se han realizado investigaciones que busquen la presencia de PFAS en el agua, y no hay laboratorios que puedan realizar este tipo de análisis; sin embargo, es posible tomar muestras y enviarlas a algún laboratorio fuera del país. En Laboratorio ECOQUIMSA nos preocupamos siempre de mantener a nuestros clientes y colaboradores actualizados en los últimos conocimientos sobre temas de interés sobre el agua y ambiente.
Escrito por Lic.Egdar del Pozo, Gerente Técnico
