Problemas del agua potable: Los radionúclidos

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L os radionúclidos son tipos de átomos radio- activos. Los radionúclidos más comunes en el agua potable son el radio, el radón y el uranio. La mayoría de los radionúclidos presentes en el agua potable se producen naturalmente a niveles muy bajos y no son considerados un problema para la salud pública. Sin embargo, los radionúclidos tam- bién pueden ser emitidos al agua potable por medio de actividades del hombre, tales como las plantas de energía nuclear activas u otras instalaciones que fab- rican o usan sustancias radioactivas. Las personas que están expuestas a niveles relativa- mente altos de radionúclidos en el agua potable y por largos períodos pueden desarrollar problemas serios de salud, tales como el cáncer, anemia, osteo- porosis, cataratas, crecimientos de hueso, enfer- medades renales y enfermedades del sistema inmunológico. ¿Cuáles son las fuentes de radionúclidos en el agua? La radiación proviene del espacio exterior, de la tier- ra y aun de nuestros propios cuerpos. La radiación es todo lo que nos rodea y ha estado presente desde el origen de este planeta. La mayoría de los radionúclidos presentes en el agua potable provienen de fuentes naturales. Los radionú- clidos naturales son creados en la atmósfera superior y también se encuentran en la corteza terrestre. Éstos se encuentran en ciertos tipos de rocas que B-6192S 11-06 contienen cantidades de restos de isótopos (formas) radioactivos de uranio, torio y/o actinio. Estas rocas, ya sean las arcillas resultantes y otros materiales, pueden transmitir radionúclidos al agua potable. Con mayor frecuencia se encuentran altos niveles de radionúclidos en el agua subterránea (por exemplo, de agua de pozos) que en el agua superficial (tales como lagos y arroyos). Muchos aparatos y procesos creados por el hombre producen radioactividad. Esta lista incluye, pero no está limitada a, la televisión a colores, instrumentos médicos (rayos X y quimioterapia), plantas termo- eléctricas de carbón/lignito, procesos industriales y el fumar cigarrillos. Es más probable que los radionú- clidos en el agua procedan de fuentes naturales que de fuentes creadas por el hombre. Después de cierto tiempo los radionúclidos se descomponen. A medida que ellos se descomponen, producen productos descendientes que tienen una vida más corta, y “más radioactiva”. Son de particular preocupación el uranio y el radio que ocurren natu- ralmente, éstos pueden acumular niveles peligrosos de radionúclidos en el agua potable. A medida que los radionúclidos se descomponen, emiten partículas radioactivas tales como las alfa, beta y los rayos gama. Cada tipo de partículas pro- duce efectos diferentes en los humanos. Las partículas alfa son las menos penetrantes del tipo de partículas radioactivas; éstas pueden ser detenidas por una hoja de papel o por la piel. Sin embargo, las partículas alfa pueden ser dañinas si se inhalan o ingieren, ya que en esos casos entran en Problemas del agua potable: Los radionúclidos Bruce J. Lesikar, Profesor e Ingeniero Agrícola de Extensión, Extensión Cooperativa de Texas, Rebecca H. Melton, Asistente de Extensión, Michael F. Hare, Especialista Principal en Recursos Naturales, División de Programas de Pesticidas, Departamento de Agricultura de Texas. Janie Hopkins, Gerente, Sección de Monitoreo del Agua Subterránea, Consejo Texano para el Desarrollo del Agua. Monty C. Dozier, Profesor Asistente y Especialista de Extensión, Sistema Universitario Texas A&M

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Los radionúclidos son tipos de átomos radio-activos. Los radionúclidos más comunes enel agua potable son el radio, el radón y el

uranio. La mayoría de los radionúclidos presentes en el aguapotable se producen naturalmente a niveles muybajos y no son considerados un problema para lasalud pública. Sin embargo, los radionúclidos tam-bién pueden ser emitidos al agua potable por mediode actividades del hombre, tales como las plantas deenergía nuclear activas u otras instalaciones que fab-rican o usan sustancias radioactivas. Las personas que están expuestas a niveles relativa-mente altos de radionúclidos en el agua potable ypor largos períodos pueden desarrollar problemasserios de salud, tales como el cáncer, anemia, osteo-porosis, cataratas, crecimientos de hueso, enfer-medades renales y enfermedades del sistemainmunológico.

¿Cuáles son las fuentes deradionúclidos en el agua?

La radiación proviene del espacio exterior, de la tier-ra y aun de nuestros propios cuerpos. La radiaciónes todo lo que nos rodea y ha estado presente desdeel origen de este planeta. La mayoría de los radionúclidos presentes en el aguapotable provienen de fuentes naturales. Los radionú-clidos naturales son creados en la atmósfera superiory también se encuentran en la corteza terrestre.Éstos se encuentran en ciertos tipos de rocas que

B-6192S11-06

contienen cantidades de restos de isótopos (formas)radioactivos de uranio, torio y/o actinio. Estas rocas,ya sean las arcillas resultantes y otros materiales,pueden transmitir radionúclidos al agua potable. Conmayor frecuencia se encuentran altos niveles deradionúclidos en el agua subterránea (por exemplo,de agua de pozos) que en el agua superficial (talescomo lagos y arroyos). Muchos aparatos y procesos creados por el hombreproducen radioactividad. Esta lista incluye, pero noestá limitada a, la televisión a colores, instrumentosmédicos (rayos X y quimioterapia), plantas termo-eléctricas de carbón/lignito, procesos industriales y elfumar cigarrillos. Es más probable que los radionú-clidos en el agua procedan de fuentes naturales quede fuentes creadas por el hombre. Después de cierto tiempo los radionúclidos sedescomponen. A medida que ellos se descomponen,producen productos descendientes que tienen unavida más corta, y “más radioactiva”. Son de particularpreocupación el uranio y el radio que ocurren natu-ralmente, éstos pueden acumular niveles peligrososde radionúclidos en el agua potable. A medida que los radionúclidos se descomponen,emiten partículas radioactivas tales como las alfa,beta y los rayos gama. Cada tipo de partículas pro-duce efectos diferentes en los humanos.Las partículas alfa son las menos penetrantes deltipo de partículas radioactivas; éstas pueden serdetenidas por una hoja de papel o por la piel. Sinembargo, las partículas alfa pueden ser dañinas si seinhalan o ingieren, ya que en esos casos entran en

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Bruce J. Lesikar, Profesor e Ingeniero Agrícola de Extensión, Extensión Cooperativa de Texas,Rebecca H. Melton, Asistente de Extensión,

Michael F. Hare, Especialista Principal en Recursos Naturales, División de Programas de Pesticidas, Departamento de Agricultura de Texas.

Janie Hopkins, Gerente, Sección de Monitoreo del Agua Subterránea, Consejo Texano para el Desarrollo del Agua.

Monty C. Dozier, Profesor Asistente y Especialista de Extensión,Sistema Universitario Texas A&M

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establecido en 5 pCi/L (picocurios por litro, una unidadde medida para niveles de radiación). El MCL para laradiación alfa total es 15 pCi/L, y el límite máximo parala radiación beta total es 50 pCi/L. Además de causar elcáncer, la exposición al uranio en agua potable puedecausar efectos tóxicos a los riñones. De acuerdo condatos humanos de la toxicidad de los riñones, el MCLpara el uranio es 4 miliremos por año. La EPA indica queun sistema de tratamiento sería considerado vulnerablesi contuviera 50 pCi/L de uranio.Aunque el MCL aplica solamente para las fuentes deagua potable, éste puede dar una idea de cuál debe ser elnivel apropiado de un contaminante en los pozos priva-dos para aquellos que utilizan dichas fuentes. Actualmente no existe un MCL para el radón. Sinembargo, la EPA está proponiendo dos opciones paralos estados que desean regular las concentraciones deradón en el agua potable:

• La primera opción requeriría que los provee-dores comunitarios de agua suministren aguacon niveles de radón no mayores de 4,000 pCi/L.Ya que cerca de 1/10,000 de radón en el agua setransfiere al aire, esto contribuiría cerca de 0.4pCi/L de radón para el aire en los hogares. Este nivel será permitido si el estado tambiéntoma medidas para reducir los niveles de radónen el aire interior mediante la instrumentaciónde programas estatales de mejoramiento del aireinterior (llamados Programas de MitigaciónMultimedia), aprobados por la EPA. Esto esimportante, ya que la mayoría del radón que seinhala proviene de la tierra bajo la casa. Estaopción proporciona al estado la flexibilidad paraconcentrarse en los problemas principales, ani-mando al público a corregir los problemas deaire interior y a construir viviendas que impidanla entrada del radón.

• La segunda opción es presentada para estadosque eligen no desarrollar programas de aire inte-rior mejorado. A los sistemas de agua de lacomunidad en esos estados se le requeriríareducir los niveles de radón en el agua potable a300 pCi/L. Esta cantidad de radón en el aguaaporta cerca de 0.03 pCi/L de radón al aire en elhogar. Aun si un estado no desarrolla un programa deaire interior mejorado, los sistemas de agua,pueden elegir el desarrollo de sus propios pro-gramas locales de radón interior. Esta opción lesrequeriría satisfacer un estándar de radón parael agua potable de 4,000 pCi/L. Esta opción per-mitiría la reducción de todos los riesgos que secorren por la exposición del radón provenientedel aire y del agua.

contacto con los órganos internos. Aun cuando sonlas menos penetrantes, las partículas alfa causanmayor daño por volumen de unidad que las partícu-las beta o los rayos gama. Las partículas beta y los rayos gama depositan suenergía a lo largo de distancias grandes. Las partícu-las beta pueden ser detenidas por una pieza demadera o una hoja delgada de metal, como el papelde aluminio. Los rayos gama, tales como los rayos X,pueden pasar a través del cuerpo humano y sepueden detener mejor con partículas densas, talescomo el plomo o una capa fina de concreto. La may-oría de los radionúclidos que ocurren naturalmente(tales como algunas formas de uranio y radio) emitenpartículas alfa, sin embargo algunas (como el radio -228) emiten partículas beta.Uno de los radionúclidos que ocurre naturalmente yque emite partículas beta es el tritio. El tritio seforma en la atmósfera superior y puede ser deposita-do sobre la superficie de las aguas mediante la lluviao nieve. Éste también puede filtrarse dentro y acu-mularse en las aguas subterráneas. Aunque el tritionatural tiende a no ocurrir a niveles de preocu-pación, la contaminación proveniente de actividadeshumanas puede resultar en niveles altos de esteradionucleido. Aunque la mayoría de los sistemas de agua no tienenactividades perceptibles de radionúclidos, algunasáreas de los Estados Unidos poseen niveles más altosque los promedios nacionales.Por ejemplo, algunas áreas del Medio Oeste tienenniveles elevados de radio-226 y algunos estados deloeste tienen niveles más elevados de uranio compara-dos con el resto de los Estados Unidos.

¿Quién regula la seguridad del agua potable?

En 1974, el Congreso de los Estados Unidos aprobó elActa para la Seguridad del Agua Potable. Esta leyrequiere que la Agencia para la Protección del MedioAmbiente de los Estados Unidos (EPA por sus siglas eninglés) determine los niveles seguros de contaminantespara el agua potable de los Estados Unidos. La EPAdirige investigaciones para determinar el nivel de uncontaminante en el agua potable que es seguro para queuna persona lo consuma durante su vida y los nivelesque se le pueden requerir razonablemente a los sistemasde agua eliminar del agua potable, de acuerdo a la tec-nología y los recursos actuales. Este nivel seguro sellama el nivel máximo del contaminante (MCL por sussiglas en inglés). Los niveles máximos de un contami-nante en el agua potable han sido establecidos para unavariedad de radionúclidos. El MCL para el radio ha sido

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¿Dónde en Texas se han encontrado pozos

con niveles altos deradioactividad?

Para monitorear la calidad del agua, elConsejo de Texas para el Desarrollo delAgua (TWDB por sus siglas en inglés)recolecta muestras de agua subterránea pormedio de su Programa de Muestreo de laCalidad del Agua Subterránea. De 1988 a2004, el personal de la TWDB recolectó5,471 muestras de 4,941 pozos para realizarpruebas para detectar la radiación alfa total(Fig. 1). Del número total de muestras, el 29por ciento no contuvo cantidades percepti-bles de radiación alfa. Los estudios encontraron 3,864 muestrascon cantidades perceptibles de radiación alfatotal en Texas. Aproximadamente el 11 por ciento de estasmuestras tenía un contenido de radiaciónalfa total mayor que el MCL primario de 15pCi/L. Se encontraron niveles altos de radiaciónalfa total en 22 de los 31 acuíferos principales ysecundarios de Texas. Un tanque de almacenamien-to del pozo del acuífero de Queen City, en elCondado de Frío, tenía un contenido de alfa totaldetectada en 302 pCi/L; los dos acuíferos con lamayoría de pozos conteniendo alfa total por encimadel MCL fueron los acuíferos de Dockum y el deHickory, con 129 y 86 pozos, respectivamente. Lospozos con los valores más altos de alfa total seencontraron en los acuíferos de Carrizo y de laCosta del Golfo, cuyo contenido fue de 1,120 y 835pCi/L, respectivamente.Otros acuíferos que resultaron con cantidades signi-ficativas de pozos con exceso de alfa fueron elEdwards-Trinity Plateau (74 pozos), el de la Costadel Golfo (64 pozos), y el de Ogallala (53 pozos). Delos 610 pozos que contenían concentraciones may-ores del límite máximo, alrededor del 28 por cientosuministraban agua a hogares, 24 por ciento aganaderías, 19 por ciento a instalaciones de sumin-istro público, 17 por ciento a pozos de irrigación, 6por ciento a instalaciones industriales y 3 por cientopara otros usos. El cinco por ciento de estos pozosno se usaban. El TWDB también recolectó 5,327 muestras de4,698 pozos en Texas y los analizó para buscaractividad beta total. El límite máximo para la activi-dad beta total es 50 pCi/L.

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De las muestras analizadas, el 34 por ciento estabana un nivel bajo de percepción (Fig. 2). En las mues-tras en que se encontraron niveles perceptibles deactividad beta total, el valor medio (punto medio) fuede 8.1 pCi/L. De las 87 muestras con niveles percep-tibles de beta total, o sea el 1.6 por ciento,excedieron el límite máximo establecido por la EPA. Se encontró que los pozos en 15 de los acuíferosprincipales y secundarios en Texas tenían nivelesaltos de actividad beta total. La cantidad de pozoscon niveles altos de beta total se clasifica de un pozoen cada uno de los acuíferos de Queen City, Yegua,Trinidad y West Texas Bolson, a 15 y 21 pozos en losacuíferos de Dockum y Hickory, respectivamente. De los 87 pozos con concentraciones mayores dellímite máximo, alrededor del 29 por ciento suminis-traban agua a pozos de tanques almacenamiento, 17por ciento a hogares, 17 por ciento a pozos de irri-gación, 16 por ciento a instalaciones de suministropúblico y 14 por ciento a instalaciones industriales.El 7 por ciento de estos pozos no se usaban. El TWDB también ha analizado el contenido deradón y radio-226 y el de radio-228, aunque no portodo el estado. La Comisión de Texas para la CalidadAmbiental (TCEQ por sus siglas en inglés) ha recolec-

Figura 1. Concentraciones de partículas alfa total en elagua subterránea de Texas, 1988-2004.

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tado más de esta información mediante suspozos de suministro público. Utilizando lainformación recolectada hasta 1999, lacomisión ha identificado varios puntos desuministro público de agua donde se calculanabusos de radón. (Fig. 3).Aunque los sitios indicados en rojo indicanlas áreas geográficas donde los consumidorespueden estar más preocupados sobre elradón, los consumidores también necesitantomar en consideración la cantidad de radóna que ellos están expuestos, no sólo en el airede sus hogares, sino también en el agua desus pozos.

¿Cómo afectan losradionúclidos a la salud?

Las personas ingieren radionúclidos ya sea altomar agua contaminada o al comer alimen-tos que han sido lavados con agua contami-nada. Una vez ingeridas, las partículasradioactivas ionizan (desestabilizan) los áto-mos cercanos en el cuerpo a medida que via-jan a través de las células u otro material. Elproceso de ionización puede dañar los cro-

mosomas u otras partes de las células ypueden acabar en la muerte o la reproduc-ción anormal (cáncer) de la célula. Uranio: Para el uranio, la preocupación noes solamente que su desintegraciónradioactiva pueda causar cáncer, sino tam-bién que la exposición al uranio mismopuede dañar los riñones. Cuando las per-sonas están expuestas a altos niveles deuranio en el agua potable, ocurren cambiosen sus funciones renales que puedenindicar fallas potenciales renales en elfuturo. Radio: En la década de los 1920s, losnúmeros en algunas carátulas de relojeseran pintados a mano por trabajadores queutilizaban pintura que contenía radio. Mástarde, estos trabajadores padecieron deproblemas de salud no cancerígenos, talescomo crecimiento benigno en los huesos,osteoporosis, retardación severa del crec-imiento, dientes quebrados, enfermedadesrenales, enfermedades hepáticas, necrosisde tejidos y huesos (muerte), cataratas,anemia y supresión inmunológica. Muchas

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Figura 3. Ubicación de pozos públicos de agua con potencial de contenido deniveles altos de radón.

200 Millas1500 50 100

Figura 2. Concentraciones de partículas beta total en elagua subterránea de Texas, 1988-2004.

200 Millas1500 50 100

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de estas enfermedades causaron la muerte de lospintores de carátulas. Estos trabajadores también tenían índices altos dedos tipos raros de cáncer: sarcomas de los huesos ycarcinomas de los mastoideos y senos de la cabeza.Los pacientes tratados médicamente con radio-224también mostraron un incremento en sarcoma delos huesos pero no de carcinoma de la cabeza. Sin embargo, los niveles de exposición que las per-sonas experimentan por el radio que se produce nat-uralmente son mucho más bajos que aquellos de lospintores de relojes o de las personas médicamentetratadas con radio-224. Por lo tanto, los efectos nocancerígenos que se producen en la salud no hansido una preocupación para establecer un límitepara el radio en el agua potable. Radón: El radón se produce naturalmente, es ungas radioactivo, sin olor e invisible, que emiteradiación. Al inhalar el radón se incrementa la opor-tunidad para que una persona desarrolle cáncer delos pulmones. El riesgo está especialmente asociadocon la inhalación del radón y sus productos dedesintegración cuando son liberados del agua. Losniveles de radón son generalmente mayores en elagua subterránea que en el agua superficial. Aunque no es de mayor preocupación, con laingestión de agua potable que contiene radón secorre también el riesgo de padecer cáncer de losórganos internos, principalmente del estómago.Emisores Alfa totales (uranio y radio-226): Eluranio y el radio-226 emiten partículas alfa. Éstos yotros emisores alfa se producen naturalmente comocontaminantes radioactivos, sin embargo muchos deellos también proceden de fuentes producidas por elhombre. Éstos pueden ocurrir ya sea en el agua sub-terránea o en la superficial.A niveles altos de exposición, los emisores alfapueden causar cáncer.Emisores Beta y de fotones (radio-228 y Tritio):Los emisores beta y de fotones son básicamentecontaminantes radioactivos producidos por el hom-bre y asociados con la operación de las plantas deenergía nuclear, instalaciones que utilizan materialradioactivo para investigación o fabricación, o insta-laciones que disponen de material radioactivo.Algunos emisores beta se producen naturalmente.Los emisores beta y de fotones ocurren básicamenteen el agua superficial. Se cree que altos niveles de exposición a losemisores beta y de fotones pueden causar cáncer enlos humanos.

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Tabla 1. Tecnologías utilizadas para el tratamiento de radionúclidos.

Contaminante Tecnología del Tratamiento

Radio (-226 y-228) Intercambio de Iones de Catión (II), Osmosis Inversa (OI), destilación (D)

Radón-222 Aeración, Carbón granular activado (CGA)

Uranio II-anión, OI, D

Emisores ajustados de alfa total OI, D

Emisores de Beta total y fotones II-cama mixta, OI, D

Unidades de tratamiento para los radionúclidos

Si la tecnología de un tratamiento particular puedeeliminar efectivamente o no un radionucleídoespecífico del agua potable depende de las carac-terísticas físicas y químicas del contaminante. Algunas opciones de tratamiento pueden removerexitosamente un grupo particular de radionúclidos,sin embargo permiten que otros radionúclidospasen sin tratamiento. (Tabla 1). La efectividad de lamayoría de los sistemas de tratamiento de aguapotable depende de la calidad del agua de la fuente,así como del tamaño del sistema de agua.

Osmosis inversa Un tratamiento disponible para una amplia gama deradionúclidos es la osmosis inversa (OI). La OI puedeeliminar del 87 al 98% de radio del agua. Este proce-so también puede reducir los niveles de uranio,partículas alfa, y la actividad de los emisores beta yfotones. La OI funciona pasando el agua bajo presión poruna membrana especial semipermeable (Figura 4).

Figura 4. Unidad de tratamiento de osmosis inversa(adaptado de Kneen et al., 1995 y USEPA, 2003)

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La membrana permite que el agua fluya a través deella, pero impide que los radionúclidos la traspasen. La efectividad del proceso depende del pH, de lossólidos totales suspendidos (STS, los cuales sonmateriales que contiene el agua que pueden ser atra-pados por un filtro), de la presión y el contenido dehierro y manganeso del agua y del tipo de mem-brana utilizado en el sistema. El agua puede requerirun pretratamiento para evitar que la membrana sedegrade. Se necesita eliminar los STS para prevenirimpurezas y para ampliar la vida de la membrana.Algunas fuentes de agua también contienen sólidosdisueltos; la eliminación de los mismos prevendrá laincrustación en la unidad. La desventaja de las unidades de OI es que relativa-mente sólo logran producir una cantidad muypequeña de agua para consumo. La mayoría de lasunidades están diseñadas para recuperar de 20 a 30por ciento del agua, lo que significa que de cada 100galones tratados, solamente de 20 a 30 galones van aser útiles, y el resto del agua será enviada al sistemade aguas residuales. Los propietarios de residenciasque utilizan un tratamiento de agua residual en suscasas deben considerar el impacto que esta cargaadicional puede tener en sus sistemas sépticos. Debido a la ineficiencia del sistema de OI, éste estípicamente utilizado para tratar solamente aguapara beber y cocinar. El tamaño del sistema que seva a comprar debe estar basado en el número degalones que serán utilizados para estos propósitoscada día. Las unidades típicas de tratamiento producen de 5 a15 galones de agua por día. En caso de que se nece-siten grandes cantidades de agua, otro método detratamiento podría ser una mejor opción, tal como elintercambio de iones.

CostosLos aparatos para el sistema de OI normalmentecuestan entre $300 y $1,000. La instalación de launidad toma de 30 a 60 minutos, asumiendo que nose requiere realizar modificaciones significativas a latubería.La membrana de la unidad OI deberá ser reemplaza-da de acuerdo al calendario recomendado por el fab-ricante. Las membranas nuevas tienen un costocerca de $150. Dependiendo del sistema y basándose en un prome-dio de 10 años de vida útil del mismo, el costo de laproducción del agua oscila entre 5 y 10 centavos porgalón. Este cálculo no incluye el costo del agua gas-tada o el costo de tratar el agua rechazada, si acasoexiste.

Intercambio de iones El sistema de Intercambio de Iones (II) es una opciónde tratamiento para el agua residencial que puedeeliminar cerca del 90 por ciento de radionúclidos delagua potable. En el proceso de II, el agua contaminada es enviada através de una resina que contiene partículas car-gadas. A medida que el agua fluye a través de laresina, el contaminante es intercambiado con laspartículas cargadas en la resina (Fig. 5). El contami-nante permanece en la resina, y las partículas car-gadas de la resina fluyen hacia fuera con el aguatratada. Los sistemas de II pueden contener diferentes tiposde resina, dependiendo de la carga de contaminantesque se intente eliminar. Las unidades de intercambiode iones pueden contener cationes (carga positiva),aniones (carga negativa) o resinas de cama mixta(combinación de iones positivos y negativos). Cuandose habla de intercambio de cationes, con frecuenciase conoce como ablandamiento del agua. Por ejemplo: En una unidad de intercambio decatión, el radio contenido en el agua reemplazará loque usualmente son cationes de sodio o potasio en laresina. El radio permanece en la unidad sujetado a laresina, y los cationes reemplazados saldrán con elflujo de agua tratada. Las unidades de intercambio de los aniones tienen unproceso similar, en el cual el uranio reemplaza losaniones de cloruro o hidróxido en la resina. Si elagua contiene uranio (negativo) y radio (positivo), sepuede utilizar un medio de intercambio de ionesconocido como cama mixta.

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Figura 5. Proceso de intercambio de iones (adaptado deRobillard et al., 2001b).

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Los sistemas de intercambio de aniones pueden elim-inar efectivamente del 85 al 95 por ciento de losemisores alfa, dependiendo de la calidad del agua dela fuente y el tipo de emisores que contiene. El sistema de cama mixta puede también eliminar losemisores de beta total y fotones del agua potable. Sinembargo, hay que tener en cuenta que otros ionespresentes en el agua, tales como el nitrato o sulfato,pueden competir con los radionúclidos por sitios deintercambio en la resina. Cuando todos los iones originales en la resina hansido reemplazados con contaminantes, ésta debe serreemplazada o regenerada para prevenir que losradionúclidos pasen a través de la resina no tratada.Una unidad de II se regenera al lavar la resina conuna solución fuerte, usualmente con cloruro de sodioo de potasio. Esta solución desplaza los radionúclidoscon cargas positivas o negativas con iones de sodio(positivo) o cloro (negativo). Los residuos del proceso de regeneración, quepueden ser radioactivos, deben de disponerse con-forme con las normas locales y federales. La efectividad de un sistema de II puede ser compro-metida por la cantidad excesiva de STS. Sí la fuentede agua es alta en sólidos, se deberá instalar un filtrode pretratamiento.

Costos El costo de las unidades de intercambio de iones esde $400 a $1,500. Los costos de operación y manten-imiento se estiman en 2 centavos por galón de aguatratada.

Destilación La destilación es un proceso por medio del cual sepueden eliminar los tipos más comunes de radionú-clidos del agua potable, excepto el radón. En el proceso de destilación, el agua se calienta hastael punto de ebullición en un recipiente cerrado (Fig.6). A medida que el agua se evapora, las impurezasdel agua quedan atrás, en el recipiente. El vapor pasapor mangueras que trasladan el agua fría no tratada ala unidad, provocando que el vapor se enfríe y con-dense convirtiéndose de nuevo en líquido. Algunos de los gases disueltos y los compuestos en elagua también serán transportados y volatilizados(evaporados) a la temperatura próxima a punto deebullición. Éstos serán transportados con el vapor ypor lo tanto acabarán en el agua tratada. Estos conta-minantes pueden ser eliminados pasando el agua des-tilada por un posfiltro. La mayoría de las unidades de destilación pueden

tratar de 5 a 10 galones de agua por día.

Aeración La aeración es la tecnología utilizada para eliminar elradón. Al exponer el agua a una cantidad suficiente deaire, se puede eliminar hasta el 99.9 por ciento deradón antes de que el agua llegue a su grifo. Las unidades de aeración no han sido probadas o cer-tificadas por la Fundación Nacional para la Sanidad ola Asociación para la Calidad del Agua. Sin embargo,se puede eliminar el radón mediante tres tipos princi-pales de unidades de aeración para residencias:aeración por rociado, columna empacada y unaunidad que utiliza una bandeja superficial. Para todos los tipos de unidades de aeración, se nece-sita que el agua sea pretratada sí tiene un nivel alto desólidos suspendidos. Asimismo, después que el aguase trata por el contenido de radón, el aire contamina-do puede requerir ser tratado con un sistema de car-bón granular activado (CGA) para reducir la concen-tración de radón que se descargará a través del venti-lador exterior.

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Figura 6. Proceso de destilación (adaptado de Kocher,et. al., 2003).

Voltje de la unidadCosto/galón = 0.024 x ———————————— x Costo de electricidad ($/k Wh)

Producción (galones/día)

Costos Las unidades de destilación se pueden comprar a uncosto de entre $300 y $1,200. Los costos de operaciónpara los sistemas de destilación pueden ser más altosque los de otros métodos de tratamiento debido a la can-tidad de electricidad requerida para operar el destilador.Use esta fórmula para estimar los costos de energía:

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Aeración por rociadoEn el sistema de aeración por rociado, se rocía elagua contaminada a través de boquillas a un tanquede retención (Fig. 7). Cuando se rocía el agua, elradón contenido en ella se evapora. Luego, un venti-lador de aire transporta el gas volatizado a un venti-lador fuera de la residencia. Con la primera rociada, se elimina el 50 por cientodel radón. A medida que se rocía el agua repetidasveces, se elimina más radón. Un sistema de aeración por rociado necesita incluirun tanque de retención de al menos 100 galonespara trabajar adecuadamente.

Sistema de aeración de bandeja superficialLos sistemas de aereación de bandeja superficial tienencapacidad de eliminar más del 99.9 por ciento del radóncontenido en el agua. En este tipo de sistema, se rocía elagua contaminada en una bandeja con agujeros pequeños(Fig. 9). A medida que el agua fluye a lo largo de la ban-deja, se sopla aire a través de los agujeros.

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Figura 9. Sistema de aereación de bandeja superficial(adaptado de Twitchell, 2000).

Figura 8. Sistema de aeración por columna empacada(adaptado de Robillard 2001a).

Figura 7. Sistema de aereación por rociado (adaptadode Robillard, 2001a).

Aeración por columna empacada En el sistema de aeración por columna empacada, elradón se elimina del agua contaminada a medida queésta es rociada en la parte superior de una columnarellena con material de empaque (Fig. 8). La capadelgada de agua se expone al aire que es sopladodesde la parte inferior de la columna. Luego el airetransporta el gas de radón fuera de la columna haciaun ventilador exterior. Dependiendo de la altura de la columna, un sistema deaeración de columna empacada puede eliminar del 90al 95 por ciento del radón contenido en el agua. Este tipo de tratamiento no es práctico para aguasque contienen concentraciones más altas de 20,000pCi/L de radón. Otra desventaja para este tipo de sistema es que amedida que pasa el tiempo, el crecimiento biológicodel material del paquete o la dureza en el aguapuede causar sarro (incrustación) en el equipo.

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El agua se recolecta en la superficie inferior deltanque y luego es bombeada a un tanque a presiónde agua. Al igual que otros sistemas de aeración, elaire contaminado con radón se escapa por un venti-lador exterior. Este tipo de unidad es tradicionalmente máspequeña que los otros tipos y utiliza ventiladores deaire de presión baja. A diferencia del sistema decolumna empacada, la bandeja no está sujeta adegradación. Una desventaja de este tipo de sistema es que usamás aire por minuto que los otros sistemas; el flujode aire que utiliza es tan fuerte que hasta puededespresurizar el área donde está almacenado.

Costos El costo de las unidades de aeración domiciliaresinicia aproximadamente en $3,000. También implicacostos adicionales de instalación y mantenimiento,tales como los requerimientos de energía para losventiladores y el reemplazo de los filtros, si es unsistema CGA que utiliza filtros.

Carbón granular activadoOtro método para eliminar el radón del agua esmediante el uso del carbón granular activado. Lossistemas de CGA eliminan el radón del agua através de la absorción – lo que significa que cuandoel agua pasa por el material de carbón en la unidad,el radón se recolecta en la superficie del material yes eliminado del agua. La eficacia del proceso de absorción depende defactores tales como el pH y la temperatura del agua;la composición química y la concentración de loscontaminantes; y la tasa de flujo de agua del sis-tema y tiempo de exposición al carbón. A medidaque los niveles de la temperatura y pH bajan, latasa de absorción normalmente aumenta.El carbón granular activado dura más tiempo cuan-do el agua tiene concentraciones bajas de contami-nantes y cuando las tasas de flujo que pasan por launidad son bajas. El tipo de carbón utilizado en elsistema se debe determinar por las recomenda-ciones del fabricante. Si la fuente de agua contiene bacterias o altos nive-les de sólidos suspendidos, quizás sea necesario queel agua pase primero por un prefiltro. Las bacteriasy los sólidos suspendidos pueden afectar de maneraadversa un sistema de CGA. Sí se recolectanmicroorganismos y crecen en el filtro, el agua trata-da por el filtro puede resultar con una concen-tración más alta de bacterias de que la que tenía enla fuente de agua. Asimismo, sí no se remueve elSTS, los sólidos pueden obstruir los poros, y resul-

tar el sistema ineficaz. Tipos de sistemas CGA disponible para uso domicil-iar incluyen:

• Dispositivos de punto-de-entrada (PDE), loscuales tratan toda el agua que entra a la resi-dencia. Éstos incluyen todos los filtroscoladores y las unidades montadas en grifos.

• Dispositivos de punto-de-uso (PDU), los cualesson utilizados para tratar el agua de beber ycocinar.

Cuando se utiliza un sistema de CGA para eliminarel radón, a medida que el filtro recoge el gas radónse vuelve eventualmente radioactivo. Por esta razón,la unidad de tratamiento debe ser colocada fuera dela residencia o en un área aislada. Esto hace que lossistemas CGA punto-de-uso no sean prácticos parael tratamiento del radón. La eliminación de los filtros usados puede implicarun problema. Todo el residuo necesita ser eliminadode acuerdo con las leyes locales y estatales. El con-tratista que provea el reemplazo del medio puedeofrecer la disposición final del CGA gastado.

Costos Normalmente el costo de los sistemas CGA depunto-de-entrada oscila entre $300 y $3,000.Dependiendo del tamaño de la unidad y de lasrecomendaciones del fabricante, el CGA puedetratar unos 100,000 galones de agua antes de quehaya necesidad de reemplazarlo. El costo del reem-plazo del medio es de $80 a $100 por metro cúbico.El medio requerirá ser reemplazado y no retrolava-do, ya que si se lava con agua caliente puede liberarel radón capturado.

Cómo seleccionar una unidadde tratamiento

Debido a que una sola tecnología no puede tratartodos los contaminantes del agua, antes de selec-cionar un sistema de tratamiento, debe realizarpruebas a su fuente de agua usando un laboratoriocalificado para determinar la calidad del agua. Paraobtener una lista de los laboratorios certificados porla Comisión de Calidad Ambiental de Texas (TCEQpor sus siglas en inglés) para realizar pruebas alagua potable vease: http://www.tnrcc.state.tx.us/per-mitting/waterperm/pdw/chemlabs.pdf. Una vez que haya determinado lo que su agua con-tiene, haga una investigación de los diferentes pro-ductos disponibles en el mercado para encontraruno que sea apto para tratar los contaminantes desu fuente de agua. Si se va a tratar más de un conta-minante, revise la compatibilidad de los sistemas de

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cotratamiento. Por ejemplo, una unidad de intercam-bio de iones puede eliminar tipos diferentes deradionúclidos, pero para realizar ese proceso, sedebe escoger una resina apropiada.Para comparar las unidades de tratamiento, se debenconsiderar los costos iniciales, los costos y requerim-ientos de operación y mantenimiento, la eficienciade eliminación de los contaminantes, las garantías,la vida útil del sistema y la reputación del fabri-cante. Al tomar la decisión final, también considerela cantidad de agua residual o los desechos sólidosque el sistema va a generar y si podrá o no podrámandar a disposición final los residuos. Es importante notar que los sistemas de tratamientode agua para el hogar no están regulados por leyesestatales o federales. Sin embargo, algunas organiza-ciones nacionales ofrecen certificaciones de los pro-ductos para el tratamiento del agua: La Asociación para la Calidad del Agua (WQA porsus siglas en inglés) ofrece un programa de vali-dación y lineamientos para la publicidad. Los pro-ductos que reciben el Sello Dorado de Validación dela WQA están certificados por su proceso mecánicopero no por su habilidad para eliminar contami-nantes dañinos. La Fundación Nacional para la Sanidad (NSF por sussiglas en inglés) certifica los productos que puedeneliminar los contaminantes que afectan la salud.Para obtener una lista de unidades de tratamiento deagua potable con la certificación de la NSF, visitehttp://www.nsf.org /Certified/DWTU/. Para consultas sobre la certificación de un productoen particular, comuníquese con la Línea deEmergencia del Consumidor de la NSF al 877-8-NSF-HELP, envíe un correo electrónico a [email protected] oescriba a NSF Internacional, P.O. Box 130140, 789N. Dixboro Road, Ann Arbor, MI 48113-0140. Por favor note que si un producto tiene un númerode registro de la EPA, esto indica simplemente queel producto está registrado en la EPA, no implicaque esté aprobado o certificado.

Cómo mantener el sistema en marcha

No importa qué tecnología de tratamiento use, lamisma va a requerir algún tipo de mantenimientopara que el sistema funcione adecuadamente. Elprimer paso para la operación y mantenimientoapropiado es una instalación adecuada. Los instal-adores calificados:Tienen seguro de accidentes contra daño a lapropiedad durante la instalación.

• Son accesibles para atender llamadas solicitan-do de sus servicios.

• Aceptan la responsabilidad por ajustesmenores después de la instalación y

• Dan un presupuesto válido de los costos deinstalación.

Después de instalar su sistema, se le debe propor-cionar el mantenimiento adecuado. Si tiene unaunidad de OI, reemplace las membranas cuando seanecesario. Reemplace o recargue la resina en lasunidades si tiene un sistema de intercambio deiones. Periódicamente, remueva el sarro y cualquierotro material que se haya solidificado dentro del sis-tema de unidades de destilación y deséchelo ade-cuadamente. Reemplace cualquier filtro utilizado enel sistema de acuerdo a las recomendaciones delfabricante. Disponga de todos los residuos apropi-adamente. Todos los sistemas deben ser operados conforme alas especificaciones del fabricante. Si trata más aguaen un cierto período de tiempo de la que el sistemaestá diseñado para tratar, el tratamiento quizás novaya a ser efectivo y puede reducir la de la calidaddel agua tratada.El agua tratada debe ser examinada regularmentepor un laboratorio certificado para verificar que elsistema está funcionando adecuadamente.

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Esta publicación fue financiada por la Iniciativa de la Cuenca del Río Grande, administrada por el Instituto de Recursosde Agua de Texas del Servicio de Extensión Cooperativa de Texas, con fondos provistos a través de una subvención delServicio Estatal Cooperativo de Investigación, Educación y Extensión, Departamento de Agricultura de los EE.UU., bajo el Acuerdo No. 2005-45049-03209.

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