El impacto de los microplásticos en agua en la salud humana

¿Cuál es el contexto de esta problemática?

Según la definición establecida por la Comisión Europea, se considera microplásticos a las partículas sintéticas cuyo origen se deriva de combustibles fósiles. Además, presentan un tamaño menor a 5 milímetros y son difícilmente degradables o persistentes.

Bajo esta premisa, se distinguen dos tipos de microplásticos: los primarios, que son aquellos fabricados intencionadamente para ser añadidos en productos como cosméticos, pinturas o textiles; y los secundarios, originados como consecuencia de la degradación de materiales plásticos más grandes.

En el caso del primer grupo, desde el pasado octubre existe ya una disposición europea para la prohibición de la venta de microplásticos y de productos que los contengan intencionadamente, con el fin de regular su fabricación y uso.

Para el segundo grupo, la gestión inadecuada y el tratamiento de residuos plásticos es responsable de gran parte de la cantidad de microplásticos que acaba filtrándose al medio ambiente, los cuales pueden contaminar los alimentos y el agua de consumo.

El último Informe Europeo del Agua mostró que alrededor del 60% de las aguas superficiales europeas (ríos, lagos y aguas de transición y costeras) no están en buen estado ecológico y el 62% no están en buen estado químico. Dado que el 88,2% del agua dulce utilizada en la UE procede de ríos y aguas subterráneas, nos enfrentamos a un importante riesgo de exposición humana a estos contaminantes. De las aguas continentales, los microplásticos alcanzan mares y océanos, donde afectan a los ecosistemas marinos y pasan a los primeros eslabones de la cadena trófica.

Tanto es así, que la Directiva (UE) 2020/2184 sobre calidad del agua potable ya establece la necesidad de emplear metodologías que permitan incluirlos en la “lista de observación” de sustancias que preocupan por motivos de salud. Esto implicará establecer un valor indicativo para estos contaminantes, así como un método de análisis que no sea costoso.

A corto plazo, un actor principal en la respuesta al deterioro de la calidad del agua son las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP). Estas se consideran una de las últimas barreras antes de la exposición humana a los contaminantes presentes en el agua. Según la Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamiento (AEAS), las ETAP eliminan más del 99,99% de las partículas de microplásticos presentes en el agua.

En el caso de las Estaciones de Depuración de Aguas Residuales (EDAR), se estima que las tasas de retención en la línea de agua suelen ser superiores al 90% con el uso de tratamientos convencionales. No obstante, no existen actualmente tratamientos específicos enfocados a retener y eliminar los microplásticos, por lo que las EDAR son hoy en día fuente y sumidero de estos elementos, liberando una pequeña cantidad en las aguas de efluente. Cuando estas aguas tratadas se utilizan para riego agrícola como aguas regeneradas, pueden contaminar cultivos.

Los microplásticos también pueden quedar retenidos en los fangos, desde los cuales pueden ser incorporados al suelo cuando se utiliza como compost. Además, estas partículas también pueden adsorber otros contaminantes preocupantes, e incluso actuar como vectores de patógenos cuando bacterias peligrosas forman biofilm sobre su superficie.

Tal y como recogen los objetivos establecidos en las principales políticas europeas relacionadas con el desarrollo sostenible y la salud, como el Pacto Verde Europeo o la estrategia One Health, reducir y prevenir la presencia de contaminantes como los microplásticos en el medio natural es clave para garantizar la salud y la sostenibilidad en el presente y futuro.

Figura 2: Contaminantes plásticos. Fuente: Itene.

¿Cómo se aborda desde la I+D? 

El conocimiento actual sobre los riesgos de la presencia de microplásticos en el medio ambiente y en la salud humana es todavía escaso. Su presencia en los medios acuáticos, al ser liberados como resultado de la actividad humana, hacen que estén biodisponibles para los organismos que habitan en el agua. De esta forma, pasan fácilmente a la cadena alimentaria cuando son ingeridos por eslabones bajos, llegando a los humanos a través de la dieta.

La falta de estándares, métricas y metodologías comunes para el muestreo, detección, caracterización y evaluación del riesgo, así como la falta de conocimiento sobre su impacto en la salud, dificultan la identificación y evaluación de los riesgos asociados a los microplásticos. Por lo tanto, esto constituye una limitación para la formulación de políticas de gestión y el establecimiento de valores límite.

En este contexto, se hace necesario establecer procedimientos que permitan producir datos científicos sólidos y fiables que ayuden a mejorar la compresión del impacto de los microplásticos. Esto permitirá poder llevar a cabo una correcta evaluación y gestión de sus potenciales riesgos ambientales y humanos y, así apoyar el desarrollo y actualización de las políticas y estrategias enfocadas a la reducción de su liberación y presencia en el medio ambiente.

En este sentido, la determinación de la concentración de microplásticos en agua resulta clave en el proceso de evaluación de los riesgos para la salud. Sin embargo, no existe todavía un consenso sobre las técnicas de análisis a utilizar y la expresión de los resultados, especialmente en el caso de partículas por debajo de 1 µm de tamaño. El estándar ISO 24187:2023 recoge los principios de análisis para la detección de microplásticos, incluyendo técnicas termoanalíticas como la pirólisis y cromatografía de gases-masas (Py-GC/MS), y técnicas de espectroscopía como Raman y µFTIR, todas ellas costosas en tiempo y en coste.  A pesar de que éstas son las técnicas más punteras, necesitan de adaptaciones y de combinaciones entre sí, además de complejos pretratamientos de las muestras en la mayoría de los casos, lo que limita todavía un control rutinario eficiente de la calidad de las aguas.

Con el fin de proporcionar soluciones que contribuyan a mejorar la comprensión y el control de la problemática asociada a los microplásticos, desde el centro tecnológico Itene participamos en diferentes iniciativas europeas.

En el caso del proyecto PlasticsFatE, financiado por el programa europeo Horizonte 2020, el principal objetivo es mejorar la comprensión y conocimiento del impacto de los micro (y nanoplásticos), así como de sus aditivos y contaminantes asociados, en el cuerpo humano. Para ello, se están estableciendo nuevas metodologías analíticas válidas que permitan aplicar una estrategia de evaluación de riesgos adaptada, con el fin de evaluar el destino ambiental y el impacto de los microplásticos en la salud de las personas. Esto incluye el estudio de sus efectos en la cadena trófica y los posibles efectos perjudiciales para la salud a largo plazo.

El trabajo dentro de este proyecto se está desarrollando, además, de forma conjunta con otros proyectos europeos en la convocatoria enmarcada por la Comisión Europea para la investigación sobre los impactos de factores ambientales sobre la salud. De hecho, junto con estos proyectos, se ha constituido el primer Clúster Europeo para de Investigación para la Comprensión de los Impactos sobre la Salud de los Micro y Nanoplásticos (CUSP).

Por otro lado, dentro del proyecto Niagara, financiado por el programa europeo Horizonte Europa, el cual además está siendo coordinado por Itene, el objetivo es desarrollar una solución integrada para la evaluación y mitigación de la contaminación química y microbiológica del agua potable, incluyendo la contaminación por microplásticos. Se busca integrar esta solución en un demostrador piloto completo que permita a las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) controlar y eliminar la contaminación química y biológica presente en el agua potable europea, y por tanto gestionar y minimizar los riesgos asociados a su presencia.