Trihalometanos en agua potable: por qué se forman y cómo pueden controlarse
Qué son los trihalometanos en agua potable, cómo se forman y qué tecnologías ayudan a controlar su presencia sin comprometer la desinfección.
SOLUCIONES INDUSTRIALES
Gisselle Ramos
8/12/20266 min read
La desinfección del agua potable es una de las barreras sanitarias más importantes para proteger la salud pública. Sin una desinfección adecuada, el agua de consumo podría convertirse en una vía de transmisión de bacterias, virus y otros microorganismos patógenos. Por eso, desinfectar no es opcional: es una etapa imprescindible dentro del tratamiento de potabilización.
Sin embargo, garantizar agua segura no termina en la estación de tratamiento. En grandes redes urbanas, el agua puede recorrer kilómetros de tuberías, depósitos y zonas con tiempos de residencia variables antes de llegar al consumidor. Para mantener la seguridad microbiológica hasta el grifo, muchos sistemas necesitan conservar un desinfectante residual, normalmente cloro libre o cloraminas.
Ese residual protege el agua durante su distribución, pero también puede reaccionar con determinados compuestos presentes en la matriz del agua y favorecer la formación de subproductos de la desinfección. Entre ellos se encuentran los trihalometanos, conocidos como THM.
La desinfección del agua potable: una barrera sanitaria imprescindible
En las estaciones de tratamiento de agua potable pueden emplearse diferentes estrategias de desinfección, como cloración, dióxido de cloro, cloraminas, ozono, radiación ultravioleta o combinaciones de procesos. La elección depende de la calidad del agua de origen, las características del sistema y las necesidades de distribución.
El reto aparece cuando el agua tratada debe mantenerse segura durante todo su recorrido hasta el punto de consumo. Las redes de distribución pueden incluir tuberías extensas, depósitos intermedios, formación de biofilms, zonas de bajo caudal y tiempos de residencia variables. En este contexto, el mantenimiento de un desinfectante residual ayuda a prevenir el crecimiento microbiológico o la contaminación secundaria.
La cuestión técnica no es, por tanto, desinfectar menos. El reto es desinfectar correctamente, manteniendo la seguridad microbiológica y controlando al mismo tiempo la calidad química del agua.
Qué son los trihalometanos y cómo se forman
Los trihalometanos son compuestos orgánicos halogenados que pueden formarse cuando desinfectantes clorados reaccionan con la materia orgánica natural presente en el agua. Los cuatro THM regulados habitualmente son:
Cloroformo
Bromoformo
Bromodiclorometano
Dibromoclorometano
Estos compuestos se forman como resultado de reacciones químicas entre el desinfectante, la materia orgánica y otros componentes presentes en la matriz del agua.
Además, la presencia de iones como bromuro o yoduro puede modificar la especiación de los subproductos, favoreciendo la aparición de THM bromados o yodados. Esto no significa que se añada bromo o yodo como desinfectante, sino que dichos iones pueden estar presentes en el agua de origen y participar en las reacciones durante la desinfección.
Por qué el control de THM es un reto técnico y normativo
La presencia de THM no implica automáticamente que el agua no sea apta para consumo, pero sí evidencia la necesidad de controlar adecuadamente el proceso de desinfección y la calidad química del agua.
Desde el punto de vista sanitario, algunos THM han sido evaluados por sus posibles efectos crónicos. El cloroformo y el bromodiclorometano están clasificados por la IARC como posiblemente carcinogénicos para humanos, Grupo 2B, mientras que otros compuestos presentan clasificaciones diferentes según la evidencia disponible.
En el marco europeo, la Directiva (UE) 2020/2184 establece un valor paramétrico de 100 µg/L para trihalometanos totales en agua destinada al consumo humano. En España, el Real Decreto 3/2023 regula los criterios técnico-sanitarios de las aguas de consumo y mantiene este valor de referencia para THM totales.
La OMS, por su parte, establece valores guía individuales para diferentes THM: 300 µg/L para cloroformo, 100 µg/L para bromoformo, 100 µg/L para dibromoclorometano y 60 µg/L para bromodiclorometano.
Factores que influyen en la formación de trihalometanos
La formación de THM depende de múltiples variables. Entre las más relevantes se encuentran:
La concentración y naturaleza de la materia orgánica natural
El tipo de desinfectante utilizado
La dosis aplicada
El punto de aplicación del desinfectante
El tiempo de contacto
El pH
La Temperatura
La presencia de bromuro o yoduro
Las condiciones hidráulicas de la red
Los tiempos de residencia en depósitos y tuberías
Uno de los puntos críticos es la preoxidación de la materia organica con derivados del cloro, equivalente en muchos casos a una precloración. Si se aplica cloro antes de retirar adecuadamente la materia orgánica, se incrementa el contacto entre especies clorantes y precursores orgánicos, aumentando el potencial de formación de THM.
Por eso, el control de trihalometanos no debe plantearse sólo al final del tratamiento. Debe abordarse desde el diseño del proceso completo.
Estrategias para reducir la formación de THM
El control de THM puede abordarse desde dos enfoques complementarios:
Prevenir su formación.
Reducir su presencia una vez formados.
En general, la prevención suele ser más eficiente, ya que los THM son compuestos pequeños y relativamente volátiles. Para reducir su formación, una de las estrategias principales consiste en disminuir la presencia de materia orgánica natural antes de la desinfección.
Entre las alternativas habituales se encuentran:
Coagulación-floculación
Sedimentación
Filtración
Adsorción con carbón activado
Filtración con membranas
Optimización de la dosis y punto de aplicación del desinfectante
Control del tiempo de contacto
Gestión hidráulica de depósitos y redes
La clave está en ajustar el tratamiento a la matriz real del agua. No todas las aguas tienen la misma carga orgánica, la misma composición iónica ni el mismo comportamiento frente a la desinfección.
Tecnologías para mitigar THM en agua potable
Las tecnologías de mitigación deben seleccionarse en función de la composición del agua, el objetivo de tratamiento, las condiciones de operación y el coste global del proceso.
El carbón activado puede adsorber materia orgánica precursora y, en determinados casos, contribuir a la retención de THM ya formados. Las membranas, especialmente nanofiltración y ósmosis inversa, pueden reducir materia orgánica disuelta y otros precursores, aunque su aplicación puede implicar costes superiores, consumo energético, riesgo de ensuciamiento y gestión de concentrados.
La oxidación avanzada también puede formar parte de estrategias combinadas, pero debe diseñarse con cuidado. En algunos casos, una oxidación mal integrada podría transformar la materia orgánica en compuestos más reactivos frente al cloro si no se combina con etapas posteriores de eliminación.
Por tanto, no existe una solución universal. El control de THM exige una estrategia integral que combine conocimiento de la matriz, diseño del proceso, control operativo y selección adecuada de tecnologías.
Adsorbentes avanzados y materiales carbonosos: una línea de interés tecnológico
En este escenario, cobra especial interés el desarrollo de adsorbentes carbonosos avanzados. Estos materiales pueden diseñarse para actuar sobre materia orgánica natural, precursores de subproductos de la desinfección y determinados compuestos presentes en el agua tratada.
El interés de estos materiales reside en que sus propiedades pueden ajustarse en función del objetivo de tratamiento. Entre los parámetros relevantes se encuentran:
Superficie específica
Porosidad
Distribución de tamaño de poro
Química superficial
Afinidad por contaminantes específicos
Estabilidad del material
Compatibilidad con el proceso de tratamiento.
Desde una perspectiva tecnológica, el desarrollo de adsorbentes carbonosos avanzados abre una línea de trabajo especialmente relevante para mejorar la calidad del agua sin comprometer la desinfección. No se trata de sustituir el control microbiológico, sino de aportar herramientas adicionales para reducir precursores, mejorar la selectividad del tratamiento y avanzar hacia procesos más ajustados a cada matriz de agua.
El papel de PYROCATALYTICA en el desarrollo de soluciones avanzadas
PYROCATALYTICA trabaja en el ámbito de la pirólisis, la valorización de residuos y el desarrollo de materiales carbonosos avanzados, incluyendo biochar y materiales adaptados a aplicaciones específicas.
En el contexto del tratamiento de agua, esta línea tecnológica puede conectar con el desarrollo de adsorbentes diseñados para actuar sobre contaminantes, materia orgánica o compuestos de interés ambiental. La clave está en comprender que no todos los materiales carbonosos son iguales: su comportamiento depende de su origen, condiciones de obtención, activación, funcionalización y propiedades finales.
Por ello, el enfoque no debe basarse en soluciones genéricas, sino en materiales diseñados y evaluados según el problema concreto. En el caso de los trihalometanos, esto implica estudiar la matriz del agua, los precursores presentes, las condiciones de desinfección y el papel que un adsorbente avanzado podría desempeñar dentro de una estrategia integral de tratamiento.
Conclusión
El control de trihalometanos en agua potable exige equilibrio técnico. La desinfección es imprescindible para proteger la salud pública, pero debe gestionarse de forma que también se controle la formación de subproductos químicos.
El objetivo no es desinfectar menos, sino reducir precursores, optimizar dosis y puntos de aplicación, controlar tiempos de contacto, gestionar adecuadamente la red y aplicar tecnologías de tratamiento adaptadas a cada caso.
En este contexto, los adsorbentes avanzados y los materiales carbonosos diseñados a medida representan una línea de interés para avanzar hacia tratamientos más selectivos, eficientes y alineados con los retos actuales de calidad del agua.
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