La història del tractament de l'aigua potable: un camí cap a la millora radical de la salut pública

La història del tractament de l'aigua potable: un camí cap a la millora radical de la salut pública ARTICLE ESPECIAL
L'aigua és font de vida... però també pot ser el mitjà més eficient per transmetre ràpidament patògens. La cloració, des de principis del segle XX, ha reduït dràsticament la incidència de les principals malalties transmeses per l'aigua. Però diversos tractaments de l'aigua es van iniciar ja milers d'anys abans, i han evolucionat fins a aconseguir el que ara ens sembla obvi: una aixeta del que brolla contínuament aigua potable. 
 
Història del tractament de l'aigua
Disposar d'aigua potable s'ha convertit, en la nostra societat occidental, en un fet quotidià i que donem per descomptat.
No obstant això, han passat molts anys des que societats llunyanes van començar a filtrar, bullir o emmagatzemar l'aigua en atuells de coure per millorar les seves característiques i també per protegir-se de possibles malalties transmeses pel necessari líquid. 
La història del tractament de l'aigua està plena de ments enginyoses. Anem a veure alguns detalls.

Quan l'aigua es va convertir en potable
Podríem pensar que les solucions per millorar la qualitat i la seguretat de l'aigua per a consum humà són una invenció recent, no obstant això són el fruit de perfeccionar les tècniques utilitzades des de fa milers d'anys.
Ja entre els anys 4.000 i 2.000 a. de C. s'utilitzaven mètodes de potabilització, com bullir l'aigua, posar-la al sol,  filtrar-la a través de carbó llenya o de sorra o emmagatzemar-la en recipients de coure.
Els egipcis, en els anys 1500- 400 a. de C., purificaven l'aigua bullint-la sobre el foc, escalfant-la al sol o submergint una peça de ferro calent dins de la mateixa. Un altre dels mètodes més comuns era el filtrat de l'aigua bullida a través de sorra o grava per després deixar-la refredar.
A més, en l'antic Egipte deixaven reposar l'aigua en atuells de fang durant diversos mesos perquè es precipitessin les partícules i impureses, i mitjançant un sifó extreien l'aigua de la part superior (decantació).
En altres ocasions incorporaven certes substàncies minerals i vegetals per facilitar la precipitació de partícules i aclarir així l'aigua (coagulació), entre elles la pedra d'alum, composta per sulfat de potassi o alumini, que avui dia se segueix usant per a processos de coagulació en les potabilitzadores modernes.
Els grecs tampoc ignoraven aquestes pràctiques, com consta en els escrits de Hipócrates (460 - 354 ac ) sobre la salut pública, en els quals recomana que l'aigua es bulli i es coli abans de beure.
Els primers mètodes de tractament de l'aigua tractaven principalment de millorar les seves característiques; eliminar el seu turbidez, color, olor o sabor desagradable. Posteriorment, quan es va descobrir una connexió clara entre l'aigua i certes malalties, la major preocupació va ser fer que l'aigua estigués lliure de microorganismes nocius i fora segura per al consum humà.
En algun moment de la història més recent neix el concepte d'aigua potable, que engloba totes aquestes característiques de seguretat microbiològica i qualitats físiques que la fan innòcua i agradable als nostres sentits, i la història del tractament de l'aigua gira precisament entorn del desenvolupament de sistemes per aconseguir-la.

La filtració, un dels primers passos
Un dels primers passos cap a la purificació de l'aigua va ser la filtració.
Si bé aquesta tècnica ja hem vist que ve des de lluny, un dels primers exemples de filtració de l'aigua a gran escala va ser la ciutat de Venècia. Construïda sobre illes, Venècia era la ciutat envoltada de aigua però sense aigua de consum, per la qual cosa depenia de la captura i emmagatzematge de l'aigua de pluja. 
Per a això, sota les places i espais públics, hàbilment enllosats per recollir el màxim d'aigua, es van construir aljubs d'emmagatzematge sota un farciment de sorra que actuava com a filtre, amb una gradació de grandària del gra per a una major eficàcia de la filtració. 
L'aigua filtrada es recollia en pous, als quals acudien els habitants de Venècia per proveir-se d'aigua filtrada fins a finals del segle XIX. Actualment encara poden veure's els brocals d'aquests pous a les places i carrers de la ciutat, que avui estan clausurats amb tapes de ferro.
La comercialització de la filtració de l'aigua va venir més tard, als segles XVIII i XIX, a França i Anglaterra. Primer desenvolupant, patentant i venent filtres per a ús individual i posteriorment construint plantes de filtració i distribuint l'aigua filtrada en contenidors segellats.
L'esponja, el carbó, la llana i la sorra van ser promoguts com a mitjans filtrantes durant aquest període, en el qual figures com l'italià Luc Antonio Porzio i el francès Joseph Amy van desenvolupar innovadors sistemes de filtració.
El primer va proposar un enginyós sistema de filtració múltiple a través de sorra, precedit per un procés de colar i sedimentar l'aigua. I el francès per la seva banda va realitzar dissenys, per a filtres tant grans com a petits, va escriure un llibre sobre això i va fundar la primera manufactura coneguda de fabricació de filtres. Amy es va decantar per les esponges en les seves intricados dissenys, encara que finalment la sorra va acabar sent inclosa en les seves creacions, donada la seva qualitat com a mitjà de filtrat.



Poc després que Joseph Amy aconseguís en 1749 la primera patent per a un filtre d'aigua emesa al món, la competència inventiva a l'altre costat del canal de la Manxa va respondre amb el londinenc James Peacock, que va obtenir la primera patent britànica per a un procés de filtrat d'aigua.
L'anglès va proposar col·locar la sorra per al filtrat en esferes concèntriques superposades de grandària decreixent, amb capes de material de grandària també regularment decreixent per sobre d'ell. La filtració es realitzava per ascens en lloc de per descens i el filtre tenia un fons perforat, que es netejava per la reculada de flux invers. A pesar que el filtre de Peacock va ser un fracàs, va marcar el començament d'un període d'experimentació, que va donar com resultat els filtres lents de sorra que encara s'usen en l'actualitat.
En les dècades següents, van anar els escocesos els que van prendre la iniciativa, en la localitat de Paisley, John Gibb va idear el primer filtre capaç de proveir a tota una ciutat d'aigua filtrada i poc després, a Glasgow l'aigua filtrada ja es canalitzava fins als consumidors.



A la fi del segle XIX, a mesura que es realitzaven millores en els sistemes de filtració, paral·lelament es va establir fermament la teoria de l'existència de gèrmens causants de les malalties, com a resultat de les recerca de Louis Pasteur, Robert Koch i uns altres, que van qüestionar la creença estesa que les malalties es transmetien per efluvis malignes (miasma).
Koch, descobridor de l'agent causal del còlera, Vibrio cholera, va aportar evidències de la importància de la filtració de l'aigua per protegir-se de les malalties. El científic va comparar els casos de còlera registrats en dues ciutats alemanyes contigües, Hamburg i Altona, que obtenien l'aigua potable d'un mateix rio, l'Elbe.
Altona utilitzava filtració, ja que agafava l'aigua per sota d'Hamburg i aquesta estava altament contaminada. Els resultats de l'estudi de Koch van ser clars: fins i tot amb una font d'aigua més contaminada, Altona registrava una incidència molt menor de còlera que Hamburg. Atès que en aquest moment ja se sabia que el còlera estava causat per un bacteri intestinal excretat en la femta humana, la conclusió va ser que la filtració de l'aigua eliminava considerablement el bacteri contaminant de la mateixa.
Amb el sorgiment de la microbiologia, nascuda a mitjan segle XIX, se li va ser donant cada vegada major importància a l'aspecte bacteriològic de la filtració i a la fi de segle moltes ciutats ja havien construït plantes de filtració, tant a Europa com als EEUU.

La desinfecció de l'aigua
D'una forma o una altra, la desinfecció de l'aigua s'ha practicat durant milers d'anys, sent l'ebullició el mètode preferit durant segles. Altres agents desinfectants utilitzats a través del temps inclouen el coure, la plata, el clor, l'ozó i la radiació ultraviolada.
Si bé la filtració de l'aigua, combinada amb la sedimentació, va anar un gran pas cap a l'obtenció de l'aigua potable que coneixem avui, els processos de desinfecció de l'aigua introduïts posteriorment van ser decisius en la reducció del nombre de brots epidémicos de malalties com el còlera, la disenteria o la febre tifoidea.
Encara que els subministraments municipals d'aigua van créixer en nombre al llarg del segle XIX, les condicions sanitàries i de salut no van començar a millorar radicalment fins a la introducció de la desinfecció amb clor a principis del segle XX.
Per exemple, en 1900 hi havia més de 3.000 sistemes de subministrament municipal d'aigua als Estats Units, però en ocasions, en lloc de millorar la salut i la seguretat, van contribuir a expandir brots importants de malalties. Lamentablement, el subministrament d'aigua per canonada i bombament, quan està contaminat, pot propagar eficientment bacteris patògens per tota la comunitat.
Est va ser, per exemple, el cas de l'epidèmia de còlera de 1854 al barri del Soho a Londres, en el qual van morir més de 700 persones en una setmana en un àrea d'amb prou feines mig quilòmetre de diàmetre. El doctor John Snow, precursor de l'epidemiologia moderna, va relacionar que el brot era causat per una bomba que subministrava aigua provinent d'un pou contaminat amb femta. Snow no compartia la teoria del miasma, estesa en aquell moment, i estava convençut que el còlera entrava en el cos per la ingestió de l'aigua contaminada.

 
Per intentar desinfectar el subministrament d'aigua després de clausurar la bomba, Snow ja va utilitzar el clor. La determinació de la causa d'aquest brot va influir sobre l'organització de la salut pública i la millora dels sistemes de drenatge i de captació d'aigua.
La majoria dels països a Europa van començar a utilitzar tècniques de desinfecció de l'aigua a la fi del segle XIX o principis del segle XX. I, especialment, el clor, que va ser descobert com a element químic en 1807 pel britànic Elmer Humphry Davy, s'ha utilitzat des d'un principi amb aquest propòsit.
L'exemple més antic que es coneix de la seva aplicació en tècniques de desinfecció de l'aigua va ser en Middelkerke (Bèlgica), on en 1902 es va engegar la primera planta de cloració permanent d'aigua. En aquest sistema s'introduïa  clorur de calci i percloruro de ferro en l'aigua, mitjançant aixetes, abans de la filtració. També a Regne Unit va començar, en els primers anys del segle XX, la cloració contínua de l'aigua potable, on la seva aplicació va reduir dràsticament les morts per tifus.
Després de l'èxit a Europa, la cloració de l'aigua potable va ser introduïda als Estats Units a la ciutat de Jersey per iniciativa de el Dr. John L. Lleial, metge i expert en tractament de l'aigua, responsable de concebre i implementar la primera planta dels EUA de desinfecció de el subministrament d'aigua potable, utilitzant clor. Leal coneixia la capacitat del clor per matar els bacteris, havia utilitzat hipoclorit de calci per desinfectar les cases on es donaven casos de malalties infeccioses, com la diftèria, i també coneixia les experiències prèvies per usar clor en el subministrament d'aigua potable.



Després de dos processos judicials, en els quals es posava en dubte l'apropiat de la proposta de Lleial, finalment es va reconèixer la qualitat i seguretat de l'aigua tractada amb clor subministrada a Jersey. L'aplicació de Lleial de la tecnologia de desinfecció amb clor, i la seva defensa de l'ús del químic per a aquesta fi, van contribuir significativament a l'eradicació de la febre tifoidea i altres malalties transmeses per l'aigua en els EE. UU. El precedent de Jersey va conduir a una explosió de l'ús del clor per a la desinfecció de l'aigua potable a EUA, amb un gran impacte en l'augment de l'esperança de vida dels seus ciutadans.
En 1908 solament el subministrament d'aigua de Jersey City es desinfectava amb clor. En 1914, més de 21 milions de persones rebien aigua tractada amb clor als Estats Units, i en 1918, més d'1.000 ciutats d'Amèrica del Nord ja estaven usant clor per desinfectar el seu subministrament d'aigua, que arribava aproximadament a 33 milions de persones.
 
Que ens ofereix el futur
Si ben molts de les principals fites en la història del tractament de l'aigua van ocórrer al segle XIX i principis del segle XX, la indústria ha seguit evolucionant i perfeccionant el procés de tractament de l'aigua. El ritme de la invenció i la innovació al segle XX i principis del XXI ha superat per molt a tots els desenvolupaments que s'han produït al llarg dels segles anteriors.
Actualment se segueix perfeccionant la comprensió i el desenvolupament de la indústria del tractament de l'aigua, les tecnologies de filtració i les tècniques de desinfecció, i afrontant nous reptes derivats de les pròpies tecnologies, com pot ser la presència dels subproductes de la desinfecció de l'aigua per cloració, nocius per a la salut o la sostenibilitat ambiental dels processos de desinfecció de l'aigua.
També el creixement explosiu de l'era de la informàtica i totes les seves tecnologies, relacionades amb el monitoreo i el control, continuen canviant la naturalesa mateixa del tractament de l'aigua. Els avanços en la microbiologia i la capacitat de la indústria per detectar i controlar la contaminació en quantitats cada vegada menors afectaran també sens dubte al tractament de l'aigua en les properes dècades.
Tot això, en part, gràcies a la contribució de ments enginyoses com les de Luc Antonio Porzio, Joseph Amy, John Gibb, John Snow o John L. Lleial, que segurament quedarien totalment sorpreses si poguessin veure nostres actuals plantes de tractament de l'aigua potable.

Font: higieneambiental.com


Copyright 2019 by KMK