Descubierto un esquivo producto en el agua de grifo

Una alerta más en la historia de la cloración del agua

He escrito muchas veces en el Blog sobre los procesos que permiten que nuestra humilde agua de grifo (lo digo por su precio) sea algo que podamos consumir sin problemas, gracias a la cloración de la misma. Esta pasada semana se ha publicado un artículo que algunos medios han propagado como la identificación de una misteriosa sustancia química, subproducto del tratamiento del agua de grifo con cloramina, un método de clorar bastante corriente en los EEUU. En esta entrada os doy cuenta de ese descubrimiento, revisando y poniéndola en el contexto otras entradas de este Blog desde que, hace más de diez años, hablé sobre la historia de la cloración del agua de la ciudad de Jersey, el evento que marcó un antes y un después en la necesidad de disponer de agua que se pudiera beber, sin arriesgarse a los tifus y cóleras de épocas anteriores. Solo tres meses más tarde, en otra entrada, os conté el descubrimiento, las inquietudes provocadas y la resolución del problema de la aparición en el agua clorada de los llamados trihalometanos (THMs), de los que enseguida hablaremos.

Hace ahora 116 años y después de un tormentoso proceso, la ciudad de Jersey empezó a disponer de agua potable libre de los patógenos que venían causando repetidos brotes de cólera y tifus en ciudades con un cierto tamaño de población, como la propia Jersey o las más famosas epidemias de Londres a mediados del siglo XIX. La solución estuvo en el tratamiento del agua, antes de su distribución a los grifos y fuentes, con dos procesos sencillos y baratos: su filtración por lechos de arena y su posterior tratamiento (cloración) con disoluciones de unas sales denominadas hipocloritos. El éxito del tratamiento hizo que, en las siguientes décadas, se fuera progresivamente implementando en la mayoría de los núcleos urbanos de Europa y Estados Unidos.

Pero en 1974, décadas después de la inauguración de la planta de Jersey, la conocida revista americana Consumer Reports publicó una serie de artículos titulados Is the water tap safe to drink?, que cuestionaban la seguridad de beber agua de grifo. Escritos por dos jóvenes científicos pertenecientes a la entonces incipiente (y hoy poderosa) organización ecologista Environmental Defense Fund (EDF), su tesis era que el agua potable de muchas ciudades americanas contenía cantidades importantes de sustancias químicas, provenientes de vertidos industriales, que podían ser cancerígenas para los ciudadanos. Los artículos de Consumer Reports no eran sino el reflejo, a nivel de los consumidores, de una serie de evidencias científicas que se estaban acumulando desde unos pocos años antes.

Un actor importante en la obtención de esas evidencias fue un científico del Servicio de Aguas de Rotterdam, Johannes Rook, que había trabajado para la compañía cervecera Amstel. Rook empezó a analizar el agua de la ciudad con una técnica, la cromatografia de gases con espacio de cabeza (HS-GC), que había utilizado en Amstel para detectar y cuantificar ciertos aromas indeseados en la cerveza. En 1971, Rook pudo confirmar que en el agua de grifo de Rotterdam había cloroformo, un compuesto muy volátil y al que se podían atribuir algunos de los casos de cáncer antes mencionados. Similares resultados, en la misma época y de forma independiente, se obtuvieron en los laboratorios de la conocida Agencia de Protección Ambiental Americana (EPA). Pero cuando los análisis del agua de grifo de más ciudades se fueron acumulando pudo comprobarse, no sin sorpresa, que el cloroformo estaba presente en prácticamente cualquier agua potable que se analizara, con independencia de que en su origen hubiera o no fuentes susceptibles de ser contaminadas por vertidos industriales.

Y no solo eso. En todos esos análisis, al cloroformo le acompañaban, en cantidades mucho más pequeñas, otras sustancias con él relacionadas, como el bromoformo, el diclorobromometano y el dibromoclorometano, conocidos en su conjunto como Trihalometanos (THMs). En el verano de 1974, Rook comunicó a un amigo, que trabajaba en la EPA americana, que esos compuestos eran la consecuencia de la reacción de los compuestos de cloro, empleados en las plantas de tratamiento de agua, con la materia orgánica natural existente en ella, generalmente derivada de la descomposición de materia vegetal. El impacto de la revelación de Rook en su colega americano fue de tal magnitud que éste lo trasladó inmediatamente a la EPA y, entre otras razones, fue determinante para que el presidente americano Gerald Ford firmara a finales de ese mismo año, el 16 de diciembre de 1974, la llamada Safe Drinking Water Acta que, por primera vez, regulaba en su territorio los niveles de concentración de muchas sustancias químicas en el agua potable.

Hoy en día, la mayor parte de los laboratorios que controlan la calidad del agua potable de las ciudades, analizan de forma rutinaria los contenidos de THMs, que están regulados por la legislación vigente. Por ejemplo, durante 2023, el agua de mi grifo, proveniente del embalse del Añarbe, en la frontera entre Navarra y Gipuzkoa, fue objeto de 100 análisis a la búsqueda de THMs. El valor más alto detectado fue 19 ppb y el valor medio fue 8.9 ppb, muy por debajo de las 100 ppb (o 100 microgramos por litro), que es el límite establecido por la legislación europea. Este tipo de análisis permite alertar de problemas, como los que ocurrieron en la región de Murcia tras las copiosas lluvias de diciembre de 2016. En una serie de depósitos que surten de agua proveniente del río Taibilla a algunos pueblos de la región, se detectaron cantidades ligeramente superiores a los 100 ppb establecidos como límite. El origen estaba claro. El agua del río llevaba esos días más materia orgánica de lo normal como consecuencia de esas inundaciones, lo que repercutía en la génesis de THMs al tratarla con compuestos de cloro. Las autoridades prohibieron beber el agua de grifo durante unos días y cuando el nivel de THMs bajó por debajo del límite permitido se levantó la prohibición.

Pero la implantación, a lo largo de los ochenta, del test de Ames, del que hablábamos aquí hace poco, demostró que había una relación entre el carácter mutagénico (y potencialmente cancerígeno) del agua potable y su previa cloración, así como con la concentración los compuestos de cloro empleados. Pero ese carácter mutagénico no podía atribuirse sólo a nuestros THMs. Así que hubo que buscar en el agua a los misteriosos compuestos responsables de esos resultados del test de Ames. La cosa llevó su tiempo, pero al final se identificaron y cuantificaron los ácidos haloacéticos, moléculas similares al ácido acético del vinagre, al sustituir uno o varios hidrógenos por cloro y otros halógenos en virtud del tratamiento del agua. O el llamado entonces Mutágeno X (MX), un acrónimo para denotar a un compuesto cuyo nombre completo es (¡perdón!) ácido (Z)-2-cloro-3-diclorometil-4-oxobutenoico, clasificado por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) como un carcinógeno del grupo 2B, "posiblemente carcinógeno para los humanos". Aunque, hay que aclararlo, la concentración de MX en el agua potable es de 100 a 1000 veces más baja que la de los trihalometanos. De hecho, está a tales niveles que incluso su detección resultó muy complicada para muchos laboratorios, lo que motivó su inicial bautizo como X.

La preocupación por las consecuencias del tratamiento de agua con hipocloritos y, sobre todo, la alarma (infundada) creada por algunos de los productos mencionados arriba hizo que, a finales del siglo pasado, algunas ciudades optaran por otras alternativas para asegurar la potabilidad del agua, como la llamada cloramina. Un tratamiento que, como el basado en los hipocloritos, no está exento de generar similares subproductos. Por ejemplo, la cloramina genera, entre otros productos, N-nitroso dimetil amina (NDMA), aún más cancerígena que el misterioso MX. Y la misma cloramina tiene una cierta capacidad de disolver al plomo que se sigue utilizando en algunas redes de distribución, lo cual también es preocupante. Aún y así, se estima que, actualmente, el 30% de las estaciones de tratamiento de agua potable americanas usan cloramina, un número no despreciable.

Pero en los años 80, los que estudiaban los subproductos derivados del tratamiento con cloramina, identificaron un nuevo compuesto que aunque, desde entonces, ha sido objeto de diversos proyectos financiados por la EPA, los científicos implicados han sido incapaces durante estos cuarenta años de aislarlo y de determinar su exacta estructura química. Por eso, desde entonces y a la manera del Mutágeno X arriba mencionado, ha sido conocido como “el producto no identificado” o “Unidentified product (UP)”. Ahora, en el trabajo mencionado al principio de esta entrada, científicos de la Universidad de Arkansas, de la propia EPA y de un Centro de Investigación suizo, han sido capaces de desvelar la huidiza estructura de ese compuesto. Se trata del anión nitrocloroamida, un compuesto de cloro, nitrógeno y oxígeno que ni siquiera aparecía en la base de datos del Chemical Abstract Service, una “biblia” que contiene 219 millones de sustancias químicas distintas. Los autores, finalmente, han sido capaces de separarlo e identificarlo mediante las más sofisticas técnicas experimentales.

El siguiente paso, que también se relata en el trabajo, fue comprobar la presencia de este compuesto en muestras de agua potable actualmente tratadas con cloramina y en muestras que se habían ido archivando desde hace cuarenta años en los laboratorios implicados. Todas ellas contenían el mencionado anión en cantidades entre 1 ppb y 120 ppb, superiores en este último caso a las regulaciones existentes para otros subproductos de la cloración.

Ahora solo queda evaluar la toxicidad de este “misterioso” producto en estas concentraciones, algo que la EPA ha asegurado que se hará inmediatamente. Pero, mientras tanto, los autores y la propia EPA han dicho aquello de que no cunda el pánico por beber agua tratada con cloramina, un método que, dicho sea de paso, es poco frecuente en España.

Y la música de rigor. Veo mucho a la Filarmónica de Berlín en programas de la cadena Mezzo TV e incluso he estado suscrito al Digital Concert Hall de la orquesta. Y siempre he admirado a Emmanuel Pahud, que me parece un flautista excepcional. Aquí le podéis ver con su orquesta en un solo del Entreacto de Carmen de Bizet, todos bajo la batuta de Gustavo Dudamel.