Esta historia es producto de la Oficina de agricultura y agua de la cuenca del río Mississippi, una red de reportajes editorialmente independiente con sede en la Escuela de Periodismo de la Universidad de Missouri en asociación con Report For America y financiada por la Fundación de la Familia Walton. Wisconsin Watch es miembro de la red. Suscribirse a nuestro newsletter para recibir nuestras noticias directamente en su bandeja de entrada.
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) financia cuatro nuevos proyectos de investigación en un desafío fundamental del agua potable: cómo garantizar que el agua se mantenga limpia de microbios que causan enfermedades sin crear accidentalmente sustancias químicas tóxicas.
Los productos químicos se denominan subproductos de la desinfección y han sido un problema conocido desde hace años. Unos 295 millones de personas beben agua en la que se ha detectado algún tipo de subproducto en niveles superiores a las directrices de salud sugeridas por el Grupo de Trabajo Ambiental, según el informe del grupo de defensa. base de datos de agua potable.
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Parte del problema proviene de un delicado equilibrio en el sistema hídrico. Muchas empresas de servicios públicos añaden desinfectante adicional en sus plantas de tratamiento para que el agua se mantenga limpia mientras viaja a través de las torres de agua, las tuberías principales, las líneas de servicio y, en última instancia, hasta los hogares de las personas.
Agregue muy poca cantidad de un desinfectante común como cloro, cloramina u ozono, y patógenos como la bacteria Legionella pueden colarse en el sistema, dijeron los investigadores. Agregue demasiados de estos y se pueden formar subproductos de desinfección potencialmente peligrosos.
Algunos de los subproductos ya tienen límites de agua potable impuestos por la EPA. Pero existen muchos que no están regulados, y los científicos ahora se apresuran a descubrir exactamente qué tan grandes son el problema y cómo podemos evitar que salgan de los grifos de la gente.
"Con suerte, podremos hacer recomendaciones sobre lo que las empresas de agua de EE. UU. (deberían usar para desinfectar), dependiendo quizás de la región en la que se encuentren y los tipos de fuentes de agua que estén utilizando", dijo Raymond Hozalski, ingeniero ambiental de la Universidad. de Minnesota.
Su equipo de investigación y otros tres recibieron un total de $8.5 millones este verano de la EPA para estudiar cómo será la combinación de desinfección adecuada.
No está del todo claro por qué las sustancias químicas creadas por la desinfección están atrayendo ahora nueva atención por parte de la EPA. La agencia no respondió a una solicitud de comentarios.
"Es realmente bueno ver este tipo de avance en este tema", dijo Sydney Evans, analista científico senior del Grupo de Trabajo Ambiental, una organización sin fines de lucro. Pero añadió: "Esto ha sido un problema durante mucho tiempo".
Los problemas potenciales con los subproductos de la desinfección se han visto eclipsados en los últimos años por las preocupaciones sobre los químicos tóxicos artificiales conocidos como PFAS, dijo Patrick Shea, gerente general de St. Paul Regional Water Systems. EPA finalmente se propusieron límites de agua potable para algunas PFAS, o sustancias perfluoroalquiladas, este año.
Y con el tiempo, una mejor tecnología ha permitido a los científicos detectar más subproductos de la desinfección que en el pasado, dijo Mary Jo Kirisits, ingeniera ambiental de la Universidad de Texas en Austin, quien dirige un equipo de investigación que abarca varias instituciones.
"Tenemos que mirar hacia el futuro: ¿cuáles son algunos de los subproductos no regulados?" ella dijo. “¿Es posible que algunos de ellos tengan efectos sobre la salud que deban preocuparnos?”
persiguiendo un error
Los sistemas de agua utilizan la desinfección para controlar los microbios que enferman a las personas. Pero algunos de estos pequeños organismos son difíciles de detener por completo, un problema que los investigadores tendrán que abordar mientras descubren las mejores formas de limpiar el agua potable.
Los cuatro equipos se centrarán en patógenos “oportunistas”, llamados así porque tienden a infectar a personas mayores o a personas inmunodeprimidas. Los patógenos que cada grupo analiza también varían, pero los cuatro equipos buscarán una de las principales causas de enfermedades transmitidas por el agua en los Estados Unidos actualmente: Legionella.
La bacteria y la afección que causa, una infección pulmonar llamada enfermedad del legionario, reciben su nombre de la conferencia de la Legión Americana de 1976 en Filadelfia, donde un brote llevó a los científicos a identificar el virus. Los Legionarios envían al hospital entre el 93% y el 96% de las personas con casos confirmados, y entre el 6% y el 7% de los infectados mueren, según el informe de vigilancia más reciente de los CDC.
Legionella debe inhalarse de las gotas de agua para provocar una infección. Eso significa que las duchas y los jacuzzis pueden ser puntos de posible exposición.
También ha ido en aumento en los Estados Unidos durante los últimos 20 años, según los Centros para el Control de Enfermedades. Las autoridades de salud pública no han cambiado sus métodos de vigilancia de los legionarios durante ese período, coincidieron Hozalski y los otros investigadores, indicando que no estamos mejorando en la detección de los casos; algún otro factor está causando que las personas se enfermen con más frecuencia.
Si bien los brotes son relativamente raros, los funcionarios de salud de Minnesota han notado un aumento.
“Históricamente, tal vez habría un brote cada pocos años. Y luego, en los últimos años, ha sido aproximadamente uno por año”, dijo Karla Peterson, supervisora de la unidad comunitaria de suministro público de agua del Departamento de Salud de Minnesota.
Jade Mitchell, ingeniera ambiental de la Universidad Estatal de Michigan y líder del estudio, dijo que el envejecimiento de la población estadounidense puede significar simplemente que hay más personas que pueden verse afectadas por Legionella. También puede ser un problema en comunidades que han perdido residentes, dejando atrás tuberías de gran tamaño donde el agua permanece por más tiempo, porque menos personas la usan.
"Sabemos que la edad del agua afecta las concentraciones de Legionella", dijo Mitchell, porque a medida que el agua se deposita en una tubería, los desinfectantes adicionales que las empresas de servicios públicos agregan disminuirán, dándole a Legionella la oportunidad de prosperar.
Conseguir la mezcla perfecta
Así como algunas condiciones aumentan la probabilidad de que surjan bacterias, otras aumentan la probabilidad de que los desinfectantes creen sustancias químicas nuevas y dañinas en el sistema de agua.
Tome un vaso de agua del río Mississippi, una fuente de agua potable para muchas comunidades, y verá un tinte rojizo, dijo Shea, administrador del sistema de agua en St. Paul. Eso es señal de materia orgánica, o restos disueltos de hojas y otras plantas que terminan en el río.
Pero agregar desinfectantes al agua rica en materia orgánica es una receta para crear subproductos potencialmente dañinos.
Tanto Minneapolis como St. Paul utilizan el Mississippi como fuente de agua. Si las empresas de servicios públicos de las Ciudades Gemelas agregaran solo cloro a esa agua, correrían el riesgo de violar los límites de la EPA para el pequeño grupo de subproductos que ya están regulados, dijo Hozalski.
En su lugar, utilizan una sustancia química llamada cloramina, pero eso no significa que no queden subproductos. En cambio, agregar cloramina al agua del río puede crear la sustancia química NDMA (abreviatura de N-nitrosodimetilamina), un subproducto no regulado que ha sido relacionado con problemas hepáticos y algunos cánceres después de estudios en animales.
La NDMA también se encuentra en muchos otros lugares, como en la cerveza y algunos embutidos.
Pero los sistemas de agua como St. Paul todavía están trabajando en formas de reducir el químico, incluso si la EPA aún no lo exige. A menudo, la agencia puede tardar décadas en comenzar a regular sustancias peligrosas, como las PFAS.
Shea dijo que el sistema probó un nuevo método de desinfección con Hozalski que utilizará ozono además de otros productos químicos, una característica clave que se instalará con las actualizaciones continuas de la planta de tratamiento de agua del sistema en Maplewood, Minnesota.
La empresa de servicios públicos ya había agregado nuevos filtros para eliminar parte de la materia orgánica que luego puede ser un ingrediente para subproductos peligrosos. También dejó de utilizar un aditivo a base de nitrógeno en el proceso de tratamiento que tenía el potencial de convertirse en NDMA, dijo Shea.
La adición de ozono "nos dará más herramientas para atacar esos materiales orgánicos antes de agregar cloro", dijo Shea.
Este es el tipo de química compleja y ajuste fino que los cuatro equipos de investigación pueden terminar recomendando a otras empresas de servicios públicos. Pero las soluciones dependerán en gran medida de la región y la fuente de agua.
En última instancia, Evans del Grupo de Trabajo Ambiental dijo que esperaba que la ciencia continua alentara mejores regulaciones del agua en todos los ámbitos, de modo que el agua que ingresa a una planta de tratamiento sea más limpia para empezar.
“Si podemos implementar regulaciones para (mejor) proteger las fuentes de agua... ni siquiera será una consideración. La calidad del agua será mejor”, afirmó.
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