Los investigadores del laboratorio de Daniel Giammar en la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis encontraron que agregar ortofosfato a un suministro de agua antes de cambiar a cloramina de cloro libre puede prevenir la contaminación por plomo en alguna situación Crédito:Universidad de Washington en St. Louis
Aproximadamente el 80 por ciento de los sistemas de agua en todo el país utilizan un desinfectante en el agua potable que puede producir subproductos indeseables. incluido el cloroformo. Hay una alternativa, pero muchas ciudades han tenido miedo de usarlo.
Eso es porque en 2000, cuando la autoridad del agua en Washington, CORRIENTE CONTINUA., cambió de cloro libre a cloramina, la nación observó cómo los niveles de plomo en el agua potable se disparaban de inmediato. Permanecieron despiertos durante cuatro años mientras los científicos determinaban el problema e implementaban una solución.
En otras ciudades que usaban cloro libre, La experiencia de Washington tuvo un efecto escalofriante; muchos han pospuesto el cambio de desinfectantes, temiendo su propia crisis de plomo.
Es posible que pronto puedan hacer el cambio de forma segura, gracias a la investigación de la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis. Los investigadores encontraron que agregar ortofosfato al suministro de agua antes de cambiar a cloramina puede prevenir la contaminación por plomo en ciertas situaciones.
Los resultados del estudio se publicaron en Ciencia y tecnología ambiental .
Debido a su maleabilidad y longevidad, el plomo era el material preferido para las líneas de servicio, las tuberías que llevan agua desde una tubería principal a los hogares, durante la primera mitad del siglo XX. A medida que las tuberías se corroen en presencia de cloro libre, un cierto tipo de plomo, PbO 2 , pueden acumularse en sus superficies interiores.
Esa acumulación no suele ser un problema. De hecho, siempre que se utilice cloro libre como desinfectante, el PbO 2 es en realidad un positivo, según Daniel Giammar, el Profesor Walter E. Browne de Ingeniería Ambiental en la Universidad de Washington. Esta forma de plomo tiene una baja solubilidad por lo que permanece en forma sólida en las tuberías, en lugar de en el agua.
PbO 2 no siempre es tan benigno, sin embargo. "Existe un riesgo potencial porque la solubilidad solo es baja si sigue usando este tipo de cloro, "Dijo Giammar.
Cambiar a un desinfectante diferente, como la cloramina, la mezcla de cloro y amoníaco a la que Washington cambió a fines de 2000, hace que el plomo se vuelva soluble en agua. El PbO 2 luego se disuelve rápidamente y libera plomo en el sistema de agua.
En Washington, Los investigadores determinaron que agregar un fosfato particular, llamado ortofosfato, al sistema crearía fosfato de plomo. Este nuevo material también era de baja solubilidad, así que de nuevo el material de plomo comenzó a revestir las paredes de las tuberías en lugar de disolverse en el agua potable.
"Pero formando lo nuevo, el recubrimiento de baja solubilidad lleva tiempo, ", Dijo Giammar. En el caso de Washington, "las concentraciones de plomo tardaron meses en bajar".
La solución había sido identificada e implementada, pero los residentes continuaron lidiando con el plomo en el agua durante meses. "Nuestra pregunta principal fue:'¿Habrían tenido un problema si hubieran implementado la solución antes de hacer el cambio de cloro? ¿Qué pasa si agregaron ortofosfato antes, como medida preventiva, y luego cambiaron el desinfectante? ¿Habrían tenido algún problema? '"
Recreando el agua de Washington
Descubrir, los investigadores tuvieron que recrear 2000 en su laboratorio. "Tuvimos que recrear la crisis, luego observe cómo ocurre la crisis y observe nuestra solución propuesta en paralelo, "Dijo Giammar. Obtuvieron tuberías de plomo, luego recreó el agua de Washington.
Primer autor Yeunook Bae, un doctorado estudiante en el laboratorio de Giammar, Pasó el agua por un sistema de seis tuberías con cloro libre durante 66 semanas para que se formaran las escamas de plomo. Una vez que se aproximaron a los encontrados en Washington, las tuberías se dividieron en un grupo de estudio y un grupo de control.
Luego, los investigadores agregaron ortofosfato al agua en tres de los sistemas de tuberías, el grupo de estudio, durante 14 semanas.
Luego, como había hecho la autoridad del agua de Washington, los investigadores cambiaron de cloro libre a cloramina en los seis sistemas, haciendo circular el agua a través de las tuberías durante más de 30 semanas.
El plomo de las tuberías que no recibió ortofosfato se volvió soluble, como lo había hecho en Washington, conduciendo a altos niveles de plomo en el agua. En las tuberías a las que se añadió ortofosfato, "los niveles pasaron de muy bajos a muy bajos, "Dijo Giammar.
La configuración experimental fue diseñada para permitir a los investigadores eliminar pequeñas secciones de tubería sin perturbar el sistema. Eso les permitió ver qué tan rápido el cambio a cloramina afectó al sistema.
El nivel reglamentario establecido por la EPA para el plomo en el agua potable es de 15 microgramos de plomo por litro de agua.
Dentro de los cinco días posteriores al cambio, los niveles de plomo en las tuberías de control, aquellas sin ortofosfato, aumentaron de cinco a más de 100 microgramos / litro. Durante las siguientes 30 semanas, los niveles nunca cayeron por debajo de 80 microgramos / litro.
En agua tratada con ortofosfato, los niveles permanecieron por debajo de 10 microgramos / litro durante la duración del experimento.
El equipo de la Universidad de Washington también aprendió algo más:debido a los altos niveles de calcio en el agua de Washington, la adición de ortofosfato no dio como resultado un fosfato de plomo puro, sino un fosfato de calcio y plomo.
Esta sorpresa apunta a la singularidad de cada situación. Aquellos que supervisan los sistemas de agua y están preocupados por cambiar de desinfectante no solo pueden beneficiarse de este estudio, según Giammar, sino también de sus propios estudios, adaptados a sus condiciones ambientales y de agua específicas.
Sin embargo, Este hallazgo puede ayudar a orientar las decisiones en aproximadamente el 80 por ciento de los sistemas de agua estadounidenses que todavía usan cloro libre. incluyendo Chicago y la ciudad de Nueva York.
"Nuestro próximo gran paso, "Giammar dijo, "es asegurarse de que los lugares que están pensando en cambiar de desinfectante sepan que existe la opción de hacerlo de forma segura".
