La depuración de aguas permite garantizar que el suministro que llega a los hogares está en perfectas condiciones de salubridad. Tradicionalmente el principal objetivo ha sido la eliminación de microorganismos y de contaminantes químicos, pero desde hace algunos años la preocupación se ha extendido a la posible presencia de sustancias radiactivas. En España, en general, suelen aparecer en cantidades ínfimas, y la radiación que generan se encuentra por debajo de los límites establecidos. El problema se circunscribe al suministro de pequeñas poblaciones que se surten de acuíferos subterráneos. La legislación exige una vigilancia rigurosa por parte de las empresas suministradoras y, en su caso, la aplicación de diferentes medios de descontaminación. El Real Decreto 03/2023, aprobado el pasado mes de enero, establece las condiciones exigibles de calidad del agua sobre la presencia de isótopos radiactivos.

Texto: Juan Quinto | Periodista de ciencia 

El agua es probablemente la sustancia más necesaria para la vida. Resulta indispensable para satisfacer las demandas de hidratación de nuestro cuerpo, mantenernos saludables y para numerosas funciones cotidianas, especialmente la cocción de alimentos y la higiene personal. Pero también para la propia producción de alimentos y de todo tipo productos. El progreso ha hecho que actualmente las sociedades desarrolladas podamos disponer de ella al instante, de forma suficiente y sin riesgos para la salud. Para ello, los humanos hemos transformado en profundidad el ciclo del agua: retenemos ríos, desalamos agua del mar y sobreexplotamos los acuíferos. Y, además, la sometemos a procesos físicos y químicos para garantizar su salubridad.

Esta situación de plena disponibilidad está en peligro por los efectos del cambio climático, que auguran tiempos de insuficientes recursos disponibles, especialmente en España y el área mediterránea en general, donde se sufren prolongadas y drásticas sequías. A este problema se añade el de la contaminación que producen las aguas residuales de poblaciones, industrias y actividades agrícolas y ganaderas, pese a la implantación de estaciones depuradoras.

Pese a todo, el agua que llega a nuestros grifos ha sufrido un proceso más o menos complejo para que ofrezca las máximas garantías de seguridad para nuestra salud. Tratamientos físico-químicos eliminan gérmenes y sustancias tóxicas del agua para potabilizarla. Entre esas sustancias a veces se encuentran radionucleidos de origen natural que ocasionalmente pueden superar los límites establecidos para considerar esas aguas como potables. La presencia de radioisótopos en el agua puede tener su origen en alguna actividad humana, pero con frecuencia es de origen natural, en función de la geología de las zonas que recorre o de donde procede, especialmente el agua extraída de los acuíferos subterráneos. Pero es fácil discriminar su procedencia porque los de origen natural son isótopos diferentes, generalmente, a los que se producen por los usos médicos, industriales o de generación eléctrica.

La preocupación por los efectos de los radionucleidos en el agua destinada a consumo se inició a finales del pasado siglo. En parte, no se había producido antes porque en comparación con otras sustancias químicas, los elementos radiactivos se encontraban en cantidades muy reducidas. Según Alejandro Salas, investigador del Laboratorio de Radiactividad Ambiental de la Universidad de Extremadura (LARUEX), “en Europa había preocupación, sobre todo en los países nórdicos, donde a pesar de que llueve mucho no acumulan el agua porque no tienen infraestructuras y por eso utilizan sobre todo muchas aguas subterráneas, que son las que tienen alto contenido de radionucleidos”.

Poco a poco, la preocupación se fue extendiendo por Europa. El OIEA impulsó en 1995 la creación de una red de laboratorios de medio centenar de países de todo el mundo que realizan controles de radiactividad ambiental. Con el nombre de ALMERA (Laboratorios Analíticos para la Medida de la Radiactividad Ambiental), su objetivo es proporcionar análisis confiables y disponer de una base de datos que sirvan de referencia si se produce una contaminación radiactiva por algún accidente o incidente. “Se trataba de normalizar y homogenizar nuestros métodos, tener medidas comparables y disponer de información fiable. Al principio era solo para radionucleidos artificiales, pero luego se extendió a los naturales”, dice Catalina Gascó Leonarte, que participaba en la red por parte del Ciemat.

El agua fue una de las preocupaciones emergentes de la red y el OIEA publicó diversos informes sobre los resultados aportados por los miembros durante diferentes ejercicios realizados para la homologación de criterios, en sayos de aptitud, definición de capacidades técnicas e identificación de aspectos deficientes en las mediciones, como el TECDOC 1788, de 2016, sobre “Criterios sobre concentraciones de actividad de radionucleidos en alimentos y agua potable”, fruto de la colaboración del OIEA con la Organización de Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y con la Organización Mundial de la Salud (OMS).

La UE, por su parte, emitió la Directiva 2013/51/Euratom, sobre requisitos para la protección sanitaria de la población con respecto a las sustancias radiactivas en las aguas destinadas al consumo humano, y la Directiva (UE) 2020/2184, sobre calidad de las aguas destinadas al consumo humano, que tiene por objeto proteger la salud de las personas de los efectos adversos derivados de cualquier tipo de contaminación de las aguas de consumo garantizando su salubridad y limpieza, y mejorar el acceso a las aguas de consumo.

Legislación

En España, la responsabilidad del control de las aguas destinadas a consumo humano es del Ministerio de Sanidad. La legislación sobre el tema es amplia y tiene como principal referencia el Decreto Ley 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecieron los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano, y que ya contemplaba le problema de la presencia de radionucleidos. La principal actualización de dicho decreto es el RD 03/2023, de 10 de enero, por el que se establecen los criterios técnico-sanitarios de la calidad del agua de consumo, su control y suministro. La norma dedica un amplio espacio, incluido todo el anexo VI, a la presencia de sustancias radiactivas y las actuaciones relativas a su detección y tratamiento. Dado que las competencias en salud están transferidas, cada comunidad autónoma, además, ha asumido sus propios planes de vigilancia y control.

Con sus propios estudios y los proporcionados por las comunidades, el Ministerio de Sanidad publica anualmente el informe “Control de las aguas de consumo en España”. El más reciente disponible, el decimoséptimo, corresponde a 2021 y refleja una buena situación en los resultados de las mediciones de radiactividad. Para determinar la dosis indicativa se realizaron 4 539 controles, en los que el 99,99 % mostraban valores iguales o por debajo del de referencia, con una dosis media de 0,014 mSv/año. También se llevaron a cabo mediciones de tritio (8 866 controles), radón (5 801), actividad alfa total (13 127), actividad beta resto (9 581) y actividad beta total (6 844). Todas ellas mostraban resultados por encima del 99,7 % con valores ajustados a los límites de referencia, excepto la actividad alfa total, con un 78,24 %.

Según Alejandro Salas, “podemos decir que desde el punto de vista de la radiactividad la mayoría de las aguas de consumo en España están bien. Pero hay algunas que se deben controlar, sobre todo las procedentes de acuíferos, que normalmente abastecen a poblaciones pequeñas, porque las grandes poblaciones se abastecen de embalses y disponen de tratamientos adecuados de potabilización. El problema está en algunos de esas pequeñas poblaciones”. 

El problema de los acuíferos

Y es que, en lo que se refiere a radionucleidos naturales, la principal fuente de preocupación está en las aguas subterráneas, tema que fue objeto de la tesis doctoral de Salas. Desde Laruex se han estudiado pozos de una amplia zona del oeste peninsular, incluyendo Sierra de Gredos, Extremadura, Salamanca, Ávila y Galicia. “Tuvimos un proyecto financiado por el Consejo de Seguridad Nuclear, que realizamos junto con la Universidad del País Vasco, que se encargó de la zona norte y Galicia y nosotros más del centro”. Según dice, “es curioso que en algunos sitios había pueblos cuyos pozos sí tenían y otros pueblos cercanos no. Incluso en un mismo pueblo, de cinco pozos uno tenía mayor concentración que los otros. Depende a veces de dónde pinches en el acuífero. Normalmente, cada uno tiene una caracterización de radionucleidos diferente, aunque suelen ser principalmente de uranio y en algunos casos también radio, y mucho menos los más radiotóxicos, el plomo y el polonio. Esa caracterización de cada acuífero no varía mucho con el tiempo, según estudios que hemos hecho en Laruex”.

En una explotación normal de un acuífero, el agua que se extrae suele ser la que ha entrado más recientemente, por la recarga que produce el agua de lluvia. Pero buena parte de los acuíferos españoles está sometida a una sobreexplotación, donde ya se extrae agua más antigua, la que se acumula en el fondo, denominada agua fósil, que suele estar más mineralizada y probablemente con mayor cantidad de radionucleidos. Aunque Salas señala que en sus estudios esa variación no se detecta, quizás porque “pueden precipitar con otros elementos, como el hierro”, José Luis Casas, del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Almería, considera que “por la baja pluviometría que tenemos, esos pozos son cada vez más profundos y se están extrayendo aguas fósiles, que llevan muchísimos años atrapadas y en contacto con minerales que contienen uranio y radio”. 

En cuanto a los ríos, Salas indica una fuente que aun siendo generada por actividades humanas no siempre se contempla entre la contaminación artificial. Además de los escapes y vertidos que puedan producirse en instalaciones nucleares o radiactivas, también contribuye el uso excesivo de fertilizantes en la agricultura, ya que “los fosfatos suelen contener uranio, e incluso radio, porque están asociados de forma natural”.

Potabilización del agua

Las empresas de suministro de agua han incorporado ya en sus procedimientos habituales la vigilancia radiológica. Según Emilio Bonet, responsable de calidad del agua del grupo Global Omnium, que incluye numerosas empresas de suministro, entre ellas Aguas de Valencia, “todos los laboratorios de las empresas suministradoras hacemos screening y contajes de la concentración de actividad alfa y beta. Si esos contajes son inferiores a los valores que indica el RD 03/2023, calculamos la dosis indicativa como inferior a 0,1 mSv/año y ya no realizamos investigaciones radiológicas adicionales”.

En el caso de que haya un valor de concentración de actividad alfa superior a 0,1 becquerelios por litro o beta superior a uno, de acuerdo con la legislación, se deberá realizar un análisis de radionucleidos específicos, considerando primero los naturales y, en caso de que éstos no justifiquen por sí solos los valores de actividad alfa total y beta resto, después los artificiales. En estos casos para realizar el análisis se necesita una instrumentación que en los laboratorios de las empresas no disponemos porque son aparatos muy costosos y necesitan condiciones de manipulación de muestras especiales. Para hacerlo se cuenta con centros de investigación o universidades, que sí disponen de ellos”. En todos los casos, las muestras analizadas se tienen que informar al Sistema de Información Nacional de Aguas de Consumo (SINAC).

En su caso, recurren al Laboratorio de Radiactividad Ambiental de la Universidad Politécnica de Valencia. Bonet señala que “por la geología de la zona, que son rocas modernas, no antiguas, no se nos producen casos. Nuestras cuatro plantas de potabilización captan agua superficial del Júcar y del Turia y del canal que los une, de 47 kilómetros. En cualquier caso, si se produjera un evento, la empresa notificaría a la autoridad sanitaria, que evaluaría el riesgo y decidiría las acciones correctoras a realizar para la eliminación de los radionucleidos”, explica Bonet.

La lista de opciones para descontaminar es amplia, cada una más o menos adecuada a los isótopos y las circunstancias de cada caso. Entre ellas se encuentran el filtrado mediante arenas, zeolitas, carbón activado granular u otros elementos; la precipitación química por floculación; la desgasificación, sobre todo en el caso del radón; la ósmosis inversa, adecuada en el caso del radio; y tratamientos físicos y químicos, como el intercambio iónico. También se puede usar la evaporación y destilación, e incluso, en el caso de aguas muy ligeramente contaminadas, se puede proceder a su dilución mezclándolas con otras aguas no contaminadas para garantizar que las resultantes cumplen con los límites legales. En la mayor parte de estos procedimientos, los radionucleidos salen del agua, pero se acumulan como residuo en el material empleado para la descontaminación y será necesario tratarlos en función del grado de actividad que tengan.

Pero también en este apartado se desarrollan sistemas nuevos, como el llevado a cabo por el Centro de Investigación de la Energía Solar (CIESOL) de la Universidad de Almería, dirigido por José Luis Casas. Todo empezó en 2007, cuando un estudio hidrogeológico que realizó un grupo de investigadores de la Academia de Ciencias de Rusia detectó en determinadas poblaciones de la Sierra de los Filabres de Almería, cuyo suministro procede de acuíferos, la presencia de altas tasas de radiactividad natural. Por ello, la Diputación empezó a analizar el agua de todos los pueblos de la zona y montó 15 plantas de ósmosis inversa para tratar las aguas de consumo. Pero, según Casas, “se trata de sistemas de alto coste, poco asequibles para ayuntamientos pequeños, que generan residuos contaminados por los radionucleidos eliminados del agua, que aumentan la huella hídrica (ya que por cada litro de agua potable necesitas 1,6 litros) y también la energía necesaria para extraerla”.

Para buscar una alternativa solicitaron un proyecto europeo, junto con las universidades de Tallín y Tartus, CARTIF (un centro tecnológico de Valladolid que coordinó el proyecto) y otras entidades. Así nació Life/Alchemia, con el objetivo de encontrar tratamientos alternativos de bajo coste. “Lo que se planteó fue una tecnología basada en lechos filtrantes catalíticos, con zeolitas recubiertas de óxido de manganeso, que provocan la oxidación del uranio y el radio, y también del hierro, que actúa como aglutinante. La idea es provocar la precipitación por floculación de estas moléculas, que quedan retenidas en los lechos”. El sistema se puso en práctica en tres plantas piloto en los municipios Alboloduy, Tahal y Benizalón, con una capacidad de tratamiento de unos 260 metros cúbicos diarios.

Los resultados han sido variables, porque cada una de estas zonas tiene diferentes características, pero prometedores. “Hemos conseguido eliminaciones de radio superiores al 80 %, y en algún caso hasta el 95 %; y en uranio el resultado fue más limitado, de entre el 40 y el 45 %. Pero conseguíamos bajar la dosis indicativa para cumplir con la legislación y poder considerar el agua como potable”, explica Casas. Y añade que el éxito principal es que “conseguimos un ahorro del 77 % de agua y del 80 % en energía, porque el sistema no exige presión, como la ósmosis inversa”. El proyecto finalizó en diciembre de 2021, pero las instalaciones han quedado en activo.

Otra vía novedosa es la propuesta de Gemma Reguera, microbióloga de la Universidad Estatal de Michigan, que publicó un estudio en la revista científica PNAS, sobre la capacidad de algunas bacterias, especialmente la denominada Geobacter sulfurreducens, de absorber uranio. Según explica en su página web, esta bacteria coloniza las superficies formando películas denominadas “pili” y obtiene energía mediante procesos de reducción química, transfiriendo electrones, que genera metabólicamente en su interior, a sustancias que aceptan electrones externos, como los metales. Este proceso podría usarse en restauración ambiental de metales radiactivos y tóxicos, así como en la generación de electricidad a partir de fuentes renovables.

Desde Laruex desarrollaron su propio sistema. “Se trata de un método químico para eliminar el uranio del agua, que consiste en la optimización del pH del agua. Hicimos muchas pruebas y ensayos en laboratorio y luego en plantas piloto de forma real en varios pueblos y comprobamos que se podía eliminar el uranio sin problema. El radio era más complicado y lo que hicimos, en otro proyecto, fue patentar un material y un método que eliminaba el radio también mediante unas arenas naturales”, dice Alejandro Salas.

Los expertos lanzan un mensaje tranquilizador y aseguran que el agua que consumimos en España, al menos desde el punto de vista radiológico, es segura. El principal problema que afronta nuestro país es más bien de disponibilidad. Las sequías, como la que atraviesa España este año, van a ser en el futuro, probablemente, mucho más frecuentes y extremas que en el pasado, propiciadas por el cambio climático. Sin dejar de vigilar su calidad, el problema del agua potable será su carestía.