FACTSHEETToxinAs de AlgAs

Tratamiento de Contaminantes Medioambientales

La prdida de calidad del agua potable, con cambios de olor y sabor causados por la presencia de compuestos originados por brotes de cianobacterias (algas), sigue siendo un grave problema para el suministro de agua en ciudades. Esos mismos brotes generan tambin toxinas que pueden tener efectos crnicos y/o agudos en humanos y animales. Este documento discute las causas y tipos de toxinas de las algas, las normativas existentes y las opciones de tratamiento.

FUenTes de ToxinAs

Las cianobacterias son bacterias fotosintticas que producen toxinas. Debido a su color, las cianobacterias se conocen tambin como algas verdeazuladas, algas azules o cianofitas. Se encuentran con frecuencia en aguas eutrficas (aguas con altos niveles de nutrientes) y embalses poco profundos, y aparecen como espuma superficial, depsitos bnticos (en el fondo) y en plantas acuticas (Hoehn, 2002).

Las clulas de las cianobacterias generan de forma natural productos qumicos que van desde compuestos inocuos que alteran el olor y el sabor del agua, como la geosmina (trans-1, 10-dimetil-trans-9-decalol) y el MIB (2-metilisoborneol), hasta algunos compuestos txicos. Cuando se producen brotes de algas y bacterias en un acufero, las concentraciones de los compuestos generados como subproductos en las clulas de cianobacterias aumentan a medida que mueren las algas.

noRMATiVAs

Las cianotoxinas (toxinas de las algas) pueden estar presentes en cualquier brote. Investigaciones realizadas en los Estados Unidos y Canad han demostrado que un alto porcentaje de agua sin tratar tomada de fuentes con brotes de cianobacterias contiene cianotoxinas, adems de otros productos qumicos que alteran el olor y el sabor (Carmichael, 2001). De hecho, las cianobacterias txicas son idnticas a las inocuas cuando se observan al microscopio. Esto ha llevado a diversos organismos reguladores a publicar directrices. En los Estados Unidos, la USEPA ha incluido las cianobacterias y sus toxinas en la Lista de Posibles Contaminantes. Tambin Nueva Zelanda, Alemania y la Organizacin Mundial de la Salud han establecido niveles de microcistina de 1,0 partes por billn (ppb), mientras que Canad ha marcado un lmite de 1,5 ppb.

ToxinAs CoMUnes

Las toxinas de las algas se suelen clasificar segn sus efectos sobre humanos y animales. Existen varios tipos de toxinas (AwwaRF, 2002):

Hepatotoxinas

Las cianotoxinas ms conocidas y controladas (microcistina-LR y microcistina-LA) son hepatotoxinas. Las hepatotoxinas afectan a la produccin de protenas en el cuerpo y pueden ocasionar daos hepticos. La microcistina y otras hepatotoxinas tambin pueden facilitar la aparicin de tumores.

neurotoxinas

Las neurotoxinas incluyen anatoxinas y saxitoxinas. Este tipo de toxina afecta a la comunicacin entre el cerebro y los msculos y puede causar espasmos musculares, problemas de respiracin e incluso asfixia. Los efectos de esta clase de toxina son agudos (es decir, se manifiestan en poco tiempo), en contraste con los efectos crnicos y a largo plazo de las hepatotoxinas.

Citotoxinas

La cilindrospermopsina es un ejemplo de citotoxina. Este tipo de toxina puede inhibir la produccin de protenas y afectar al hgado y a los riones. Tambin hay indicios de posibles efectos cancergenos.

endotoxinas

Los efectos de las endotoxinas suelen ser externos y pueden causar irritacin cutnea. Su ingesta provoca molestias gastrointestinales. Este tipo de toxina tiene en general efectos ms suaves que los tipos anteriores. Los lipopolisacridos son ejemplos de endotoxinas.

oPCiones de TRATAMienTo

Varias tcnicas han mostrado diversos grados de utilidad en el tratamiento de las cianotoxinas. El ozono, por ejemplo, es eficaz contra la microcistina, mientras que el carbono activado granulado (GAC) se consume rpidamente y no resulta tan til. El GAC biolgicamente activo es una opcin prometedora, pero el proceso no se conoce bien y es difcil de reproducir. Las saxitoxinas

Compuestos txicos debidos a brotes de cianobacterias en agua potable

FACTSHEET

no se eliminan bien con ozono (AwwaRF, 2002), que adems es caro, difcil de manejar y puede generar bromo como subproducto nocivo.

Por el contrario, la oxidacin con luz UV y perxido de hidrgeno es una alternativa econmica para resolver diversos problemas de olor y sabor y eliminar toxinas de las algas. Se puede usar para tratar MIB, geosmina, MTBE, fenoles, COV y muchos otros contaminantes. Esta tecnologa emplea la fotlisis de perxido de hidrgeno con luz UV para generar radicales hidroxilo. El radical hidroxilo es uno de los oxidantes ms potentes que se conocen y reacciona muy rpidamente con los constituyentes orgnicos del agua, incluyendo las cianotoxinas.

Los reactores de fotlisis UV y oxidacin UV de Trojan no generan bromo y crean una barrera eficaz contra las toxinas de las algas y los compuestos que alteran el olor y el sabor. Adems, el mismo sistema UV se puede usar tambin para desinfeccin simultnea.

TRoJAnUV: TRATAMienTo de MlTiPles ConTAMinAnTes Con Un solo sisTeMA UV

Adems de eliminar bacterias y controlar las toxinas de las algas, el sistema UV de Trojan tambin puede desinfectar criptosporidium y giardia y es til para tratar muchos otros compuestos orgnicos disueltos en el agua, como disruptores endocrinos, nitrosaminas como la N-nitrosodimetilamina (NDMA), pesticidas y muchos productos farmacuticos.

Trojan tiene ms de 30 aos de experiencia en la aplicacin de luz UV al tratamiento de agua y la desinfeccin de aguas residuales. Ms de 5.000

sistemas UV de Trojan se emplean en ciudades de todo el mundo, a los que hay que aadir decenas de miles de sistemas para aplicaciones industriales y residenciales.

Ahora Trojan ofrece tambin el sistema de referencia para tratamiento de contaminantes medioambientales (ECT). Los sistemas de fotlisis UV y oxidacin UV de Trojan pueden eliminar de forma econmica diversos contaminantes de distintos cursos de agua. Consulte a Trojan si desea ms informacin sobre el tratamiento de contaminantes con sistemas UV de Trojan, incluyendo el tratamiento de toxinas de las algas.

Referencias:

Awwa Research Foundation, 2002. Removal of Algal Toxins from Drinking Water Using Ozone and GAC.

Carmichael, W.W. 2001. Assessment of Blue-Green Algal Toxins in Raw and Finished Drinking Water, AWWA Research Foundation, Denver.

Hoehn, R.C. 2002. Odor Production by Algae. Presentacin en la conferencia: Understanding and Controlling the Taste and Odor of Drinking Water. Conferencia anual de la AWWA, Nueva Orleans. 16 de junio de 2002.

Onstad, G.D., Strauch, S., Meriluoto, J., Codd, G. y von Gunten, U., 2007. Selective Oxidation of Key Functional Groups in Cyanotoxins during Drinking Water Ozonation, Enviro. Sci. Technol., 41 4397-4404

Peter, A. y von Gunten, U., 2007. Oxidation kinetics of selected taste and odor compounds during ozonation of drinking water, Enviro. Sci. Technol., 41, 626-631

Figura 2. La ciudad de Cornwall en Ontario (Canad) utiliza un sistema TrojanUVSwiftECT con un caudal nominal de 4.164 m/h para desinfectar el agua durante todo el ao y para resolver problemas estacionales de olor y sabor.

Red

ucci

n L

og c

on re

spec

to a

MIB 96% UVT agua, 3 ppm H202

Figura 1. Reduccin logartmica prevista de contaminantes en condiciones idnticas. La eliminacin por oxidacin UV de compuestos que alteran el olor y sabor, como el MIB, produce tambin la eliminacin de toxinas de las algas como la microcistina.

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