Productos de uso cotidiano, medicamentos y microplásticos están introduciendo nuevos desafíos en la gestión del agua. Investigaciones realizadas en Chile evidencian que algunas de estas sustancias pueden permanecer después del tratamiento convencional de aguas residuales y alcanzar ecosistemas acuáticos. ¿Qué significa esto para la industria del tratamiento de aguas y la desalinización?
¿Qué ocurre con los contaminantes que no logramos eliminar del agua?
Cada día utilizamos productos que contienen diferentes compuestos químicos: shampoo, detergentes, cosméticos, medicamentos y artículos de limpieza, entre muchos otros.
Después de su utilización, parte de estas sustancias llega al alcantarillado y, posteriormente, a las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Aunque estas instalaciones cumplen una función fundamental en la protección sanitaria y ambiental, muchas fueron diseñadas principalmente para reducir materia orgánica, sólidos suspendidos, nutrientes y microorganismos, sin considerar específicamente la eliminación de toda la diversidad de sustancias químicas que hoy pueden detectarse en el agua.
Esta situación ha impulsado el interés científico por los denominados contaminantes emergentes, sustancias y partículas cuya presencia, comportamiento y posibles efectos ambientales plantean nuevos desafíos para los sistemas de tratamiento.
El problema adquiere especial relevancia cuando el agua tratada es descargada en ríos o ecosistemas marinos, o cuando se busca recuperar el recurso para aplicaciones industriales.
¿Qué son los contaminantes emergentes?
Los contaminantes emergentes son sustancias o materiales presentes en el medioambiente que generan preocupación científica debido a su persistencia, movilidad, posibles efectos o insuficiente monitoreo.
No necesariamente son compuestos nuevos. Muchos llevan décadas utilizándose, pero los avances en las técnicas analíticas permiten identificarlos en concentraciones que anteriormente resultaban difíciles de detectar.
Entre los principales grupos se encuentran:
- Productos farmacéuticos: residuos de antibióticos, analgésicos y otros medicamentos que pueden llegar a las aguas residuales.
- Productos de cuidado personal: determinados tensioactivos, conservantes, fragancias y compuestos utilizados en cosméticos y artículos de higiene.
- Microplásticos y microfibras: partículas provenientes de la fragmentación de materiales plásticos, el lavado de textiles sintéticos y otras fuentes domésticas e industriales.
- Pesticidas y productos químicos industriales: sustancias que pueden incorporarse a diferentes corrientes de aguas residuales.
Estos contaminantes presentan propiedades muy distintas. Algunos son biodegradables, otros pueden persistir durante períodos prolongados y ciertos compuestos requieren tecnologías específicas para su transformación o separación.
Por esta razón, no existe una solución de tratamiento única y universal para todos ellos.
Además, detectar una sustancia no significa necesariamente que exista un riesgo ambiental o sanitario demostrado a la concentración encontrada. Su evaluación depende de factores como toxicidad, exposición, persistencia y condiciones del ecosistema receptor.
La evidencia científica en Chile: contaminantes que permanecen después del tratamiento
La presencia de contaminantes emergentes no es una problemática exclusiva de Europa o de otras regiones industrializadas.
En Chile, diversas investigaciones han comenzado a documentar su presencia en aguas residuales y ecosistemas acuáticos.
Un estudio publicado en diciembre de 2024 en la revista científica Science of the Total Environment evaluó contaminantes emergentes y genes de resistencia a antibióticos en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales de Santiago y en el río Mapocho.
Mediante técnicas analíticas avanzadas, los investigadores identificaron 73 contaminantes emergentes en muestras de aguas residuales, además de detectar estas sustancias aguas abajo de las plantas estudiadas.
Uno de los aspectos relevantes de la investigación fue que los parámetros convencionales de calidad evaluados podían cumplir los estándares aplicables, mientras determinados contaminantes emergentes continuaban presentes.
Esto evidencia una diferencia fundamental: cumplir los parámetros establecidos para una descarga no equivale necesariamente a eliminar todas las sustancias potencialmente relevantes desde el punto de vista ambiental.
El estudio también destacó la necesidad de investigar tratamientos adicionales capaces de abordar contaminantes que persisten después de los procesos tradicionales.
Fuente: Herrera-Muñoz y colaboradores, Science of the Total Environment (2024).
Del tratamiento de aguas residuales a los ecosistemas marinos
¿Qué ocurre cuando estas sustancias continúan presentes en los efluentes tratados?
Dependiendo del punto de descarga, pueden incorporarse a ríos, estuarios u otros cuerpos de agua. Desde allí, determinadas sustancias pueden transportarse, transformarse, acumularse o dispersarse según sus características y las condiciones ambientales.
En ambientes costeros chilenos también existe evidencia científica de esta problemática.
Una investigación publicada en 2024 en Data in Brief analizó contaminantes emergentes en bahía Coliumo, en la zona centro-sur de Chile, y en el canal Caucahue, en el norte de la Patagonia.
Los resultados identificaron hasta 83 sustancias químicas en muestras de agua superficial y 244 en sedimentos, incluyendo compuestos farmacéuticos, pesticidas, tensioactivos, aditivos y plastificantes.
Los hallazgos muestran que la contaminación química puede estar presente en diferentes componentes del ecosistema marino.
Sin embargo, es importante considerar que estas sustancias pueden provenir de múltiples actividades. Las descargas urbanas constituyen una posible fuente, junto con otras actividades productivas y aportes presentes en las zonas estudiadas.
La relevancia de estos antecedentes está en la necesidad de comprender cómo interactúan las descargas de aguas residuales con los ecosistemas que posteriormente pueden utilizarse como fuentes de abastecimiento hídrico.
¿Las plantas convencionales pueden eliminar los microplásticos?
Los microplásticos representan un desafío particular dentro de esta discusión.
A diferencia de muchos contaminantes químicos disueltos, se trata de partículas sólidas cuya retención depende de características como tamaño, forma, densidad y composición.
Los sistemas convencionales de tratamiento pueden remover una proporción importante mediante procesos de sedimentación, separación de sólidos, tratamiento biológico y filtración.
Una revisión científica publicada en 2024 en Science of the Total Environment señala que algunas instalaciones pueden alcanzar eficiencias de remoción cercanas al 99%, dependiendo del proceso y de las condiciones evaluadas.
No obstante, esto no significa que la eliminación sea completa.
Cuando una planta trata grandes volúmenes de agua, incluso una fracción residual pequeña puede representar una cantidad significativa de partículas descargadas.
Existe, además, otro aspecto que debe considerarse: una parte importante de los microplásticos retenidos puede concentrarse en los lodos generados durante el tratamiento.
Por lo tanto, la problemática no se limita a evaluar el agua de salida, sino también el destino de los residuos separados.
La eficiencia de una planta no debe evaluarse únicamente por lo que desaparece del agua, sino también por el destino de los contaminantes retenidos.
¿Qué relación tienen estos contaminantes con la desalinización?
La desalinización de agua de mar constituye una alternativa estratégica para asegurar el suministro hídrico en territorios donde la disponibilidad de agua continental es limitada.
Sin embargo, la calidad del agua de alimentación es una variable crítica para el diseño y funcionamiento de cualquier planta desaladora.
El agua captada puede contener sales disueltas, microorganismos, materia orgánica, sólidos suspendidos y, dependiendo del entorno, partículas o sustancias asociadas a actividades humanas.
En determinadas condiciones, estos componentes pueden aumentar las exigencias del pretratamiento y contribuir a fenómenos de ensuciamiento de membranas, conocidos como fouling.
Esto hace necesario considerar aspectos como:
- Caracterización de la calidad del agua de captación.
- Identificación de contaminantes y partículas relevantes.
- Selección de tecnologías adecuadas de pretratamiento.
- Control de parámetros operacionales y ensuciamiento de membranas.
- Verificación de la calidad del agua producida.
Es importante precisar que la presencia de contaminantes emergentes en el mar no implica automáticamente que una desaladora presente problemas operacionales. Su impacto depende de la naturaleza y concentración de los contaminantes, las condiciones locales de captación y el diseño del sistema.
¿La ósmosis inversa elimina los microplásticos?
La ósmosis inversa constituye una barrera de separación muy efectiva para numerosas partículas y sustancias presentes en el agua.
Un estudio publicado en 2025 en la revista científica Desalination evaluó la presencia y remoción de microplásticos en dos plantas desaladoras que abastecen de agua potable al área metropolitana de Barcelona.
Los investigadores encontraron microplásticos en el agua de captación y observaron eficiencias de remoción superiores al 97% en la etapa de ósmosis inversa.
El estudio también identificó que determinadas etapas posteriores, como la remineralización, podían reincorporar partículas al agua tratada.
Este hallazgo refuerza una consideración importante para la ingeniería: la calidad del agua debe controlarse a lo largo de todo el proceso, no solamente en una unidad de tratamiento.
Por otra parte, la eficacia de la ósmosis inversa frente a un microplástico específico no puede extrapolarse automáticamente a todos los contaminantes químicos disueltos.
La remoción dependerá de las propiedades de cada sustancia, las características de las membranas y las condiciones operacionales del sistema.
Tratamiento avanzado: hacia sistemas adaptados a contaminantes específicos
La presencia de contaminantes emergentes plantea la necesidad de evaluar tecnologías complementarias a los tratamientos convencionales.
Entre las alternativas utilizadas o investigadas para diferentes aplicaciones se encuentran:
Adsorción mediante carbón activado. Puede favorecer la retención de determinados compuestos orgánicos disueltos, aunque su eficacia depende de la naturaleza de los contaminantes y de las condiciones de operación.
Procesos de oxidación avanzada. Tecnologías basadas en reacciones oxidativas, como determinadas combinaciones de ozono, radiación UV y peróxido de hidrógeno, pueden transformar o degradar ciertos contaminantes persistentes. Su aplicación requiere evaluar los subproductos generados.
Tecnologías de membrana. Sistemas como ultrafiltración, nanofiltración, biorreactores de membrana y ósmosis inversa permiten abordar distintas necesidades de separación, dependiendo del tamaño de las partículas y las propiedades de los compuestos presentes. Las corrientes de rechazo también deben gestionarse adecuadamente.
Integración de procesos. En aplicaciones complejas puede ser necesario combinar etapas físicas, químicas, biológicas y de membrana para alcanzar los objetivos definidos de tratamiento.
La elección de estas tecnologías no debe basarse únicamente en su capacidad teórica de remoción.
También es necesario evaluar las características reales del agua, el caudal requerido, la variabilidad del afluente, el consumo energético, los insumos, la generación de residuos y los costos de operación y mantenimiento.
En muchos casos, las pruebas de tratabilidad y los estudios piloto permiten reducir la incertidumbre técnica antes de escalar una solución a nivel industrial.
¿Está evolucionando la regulación frente a estos contaminantes?
La preocupación por los contaminantes emergentes también está impulsando cambios en los marcos regulatorios internacionales.
La Unión Europea puso en vigor, el 1 de enero de 2025, una actualización de su Directiva sobre Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas.
Entre sus disposiciones se incorporan exigencias progresivas de tratamiento cuaternario para abordar determinados microcontaminantes, especialmente en instalaciones sujetas a los criterios establecidos por la directiva.
Se trata de una señal relevante sobre la evolución de las exigencias de calidad del agua y las tecnologías necesarias para responder a ellas.
En Chile, el Decreto Supremo N.º 90 establece límites para contaminantes asociados a descargas de residuos líquidos hacia aguas marinas y continentales superficiales.
No obstante, los parámetros regulados no representan un listado exhaustivo de todos los contaminantes emergentes identificados por la investigación científica.
Esto no significa que los sistemas existentes sean ineficaces, sino que la evaluación de determinados contaminantes puede requerir objetivos, metodologías y tecnologías adicionales a los criterios tradicionales.
El desafío para la industria: diseñar considerando la calidad real del agua
La evolución de los contaminantes presentes en las fuentes hídricas exige una mirada integral sobre el tratamiento de aguas industriales y residuales.
Ya no se trata únicamente de reducir parámetros convencionales de contaminación.
En determinados proyectos también resulta necesario considerar sustancias específicas, riesgos para procesos posteriores, nuevas exigencias de calidad y oportunidades de reutilización hídrica.
Para las industrias que operan sistemas de tratamiento, evalúan proyectos de reúso o requieren agua desalada, la caracterización del recurso constituye una etapa fundamental para tomar decisiones de ingeniería.
En este contexto, la integración de tecnologías y la validación de procesos adquieren especial importancia para desarrollar soluciones que respondan a las condiciones particulares de cada operación.
En Vantech desarrollamos soluciones de ingeniería, integración y tratamiento de aguas industriales y residuales, incorporando tecnologías de separación, procesos físico-químicos, sistemas biológicos y membranas según los requerimientos técnicos de cada proyecto.
Nuestro enfoque considera las condiciones del agua de alimentación, los objetivos de tratamiento y las necesidades operacionales para evaluar alternativas que contribuyan a una gestión hídrica más eficiente.
¿Su operación enfrenta nuevos desafíos de calidad del agua?
La caracterización del afluente y una evaluación técnica del proceso permiten identificar alternativas de tratamiento, optimización o integración tecnológica.
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Referencias científicas y técnicas
- Herrera-Muñoz, J. et al. (2024). Assessment of contaminants of emerging concern and antibiotic resistance genes in the Mapocho River (Chile). Science of the Total Environment. Consultar estudio.
- Inostroza, P. A. et al. (2024). Preliminary dataset of emerging contaminants in surface water, bottom water, porewater, and sediment. Data in Brief. Consultar estudio.
- Carnevale Miino, M. et al. (2024). Microplastics removal in wastewater treatment plants: A review of the different approaches to limit their release in the environment. Science of the Total Environment. Consultar estudio.
- Barrientos-Riosalido, A. et al. (2025). Removal and reincorporation of microplastics at several stages of two seawater reverse osmosis plants. Desalination. Consultar estudio.
- Comisión Europea (2025). Urban Wastewater Treatment Directive (revised). Legislación europea sobre tratamiento de aguas residuales y microcontaminantes. Consultar fuente oficial.
- Ministerio del Medio Ambiente de Chile. Decreto Supremo N.º 90/2000. Norma de emisión para descargas a aguas marinas y continentales superficiales. Consultar normativa.
