Los químicos eternos PFAS en el ambiente

Resumen Ejecutivo

Los compuestos perfluoroalquilados y polifluoroalquilados (PFAS, por sus siglas en inglés) constituyen una familia de más de 4,000 sustancias químicas sintéticas ampliamente utilizadas por su estabilidad térmica y propiedades repelentes al agua y al aceite. Esta misma estabilidad, sustentada en los enlaces carbono-flúor, los convierte en contaminantes prácticamente indestructibles en condiciones ambientales, ganándose el apelativo de “químicos eternos”. En las últimas dos décadas, la preocupación científica y regulatoria por los PFAS ha crecido exponencialmente debido a su persistencia ambiental, su alta movilidad en sistemas hídricos y su potencial de bioacumulación tanto en humanos como en la fauna silvestre. Estos compuestos se han detectado en suelos agrícolas, fuentes de agua potable, alimentos y tejidos biológicos, incluso en regiones remotas del planeta. Diversas fuentes contribuyen a su diseminación ambiental, incluyendo descargas industriales, el uso de espumas contra incendios (AFFF), y la aplicación de lodos de depuradora como fertilizantes. En el suelo, los PFAS alteran las comunidades microbianas, reducen la calidad edáfica y pueden ser absorbidos por los cultivos, mientras que en el agua presentan una vida media que supera las cuatro décadas en acuíferos subterráneos. La evidencia toxicológica es contundente: varios estudios epidemiológicos y experimentales asocian la exposición crónica a PFAS con cáncer, disfunción tiroidea, enfermedades hepáticas y efectos adversos en el sistema inmune y reproductivo. Frente a este escenario, distintos países han avanzado en marcos regulatorios y tecnologías de remediación, aunque regiones como América Latina aún presentan importantes vacíos normativos y de vigilancia.

1. Introducción: PFAS, una amenaza emergente

Los compuestos perfluoroalquilados y polifluoroalquilados (PFAS) son una clase de sustancias químicas sintéticas desarrolladas a mediados del siglo XX, cuyo uso se ha expandido globalmente debido a sus propiedades únicas de resistencia térmica, repelencia a grasas y estabilidad química. Estas características les han permitido integrarse en una amplia gama de productos de consumo e industriales, desde recubrimientos antiadherentes y textiles impermeables hasta espumas para extinción de incendios y envolturas de alimentos.

La historia de los PFAS está íntimamente ligada al desarrollo del politetrafluoroetileno (PTFE), comercializado como Teflón por la empresa DuPont en los años 40, y posteriormente a su producción masiva por corporaciones como 3M. Durante décadas, la liberación de subproductos como el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el sulfonato de perfluorooctano (PFOS) se llevó a cabo sin una comprensión clara de sus impactos ambientales y sanitarios. No fue sino hasta finales de los años noventa que surgieron las primeras alertas sobre su toxicidad y su presencia ubicua en sangre humana y ecosistemas.

Hoy, los PFAS se reconocen como contaminantes globales persistentes, capaces de diseminarse por vía aérea y acuática, y de acumularse en suelos, aguas subterráneas y organismos vivos. Su resistencia a la degradación natural los convierte en una amenaza ambiental silenciosa pero omnipresente, con implicaciones directas para la salud pública, la seguridad alimentaria y la conservación de ecosistemas. En América Latina, la preocupación por los PFAS apenas comienza a emerger en la agenda ambiental, pese a la creciente evidencia de su presencia en fuentes de agua y suelos agrícolas. La falta de regulaciones específicas, el desconocimiento técnico y la limitada capacidad de monitoreo representan desafíos clave para su gestión.

2. Propiedades Químicas y Comportamiento Ambiental

Los PFAS se caracterizan por una estructura molecular compuesta por una cadena carbonada totalmente o parcialmente fluorada, en la que los enlaces carbono-flúor (C–F) confieren una de las energías de enlace más altas conocidas en la química orgánica. Esta característica les otorga una resistencia excepcional a la degradación térmica, química y biológica, lo que explica su persistencia en prácticamente todos los compartimentos ambientales.

Desde el punto de vista fisicoquímico, muchos PFAS presentan alta solubilidad en agua y baja volatilidad, lo que facilita su movilidad en ambientes acuosos y su transporte a través de sistemas hidrológicos. Esta movilidad se ve acentuada en suelos con baja capacidad de adsorción o en presencia de materia orgánica disuelta. Por otro lado, ciertos PFAS de cadena larga tienen mayor afinidad por partículas del suelo y sedimentos, generando zonas de acumulación que funcionan como reservorios contaminantes a largo plazo.

En suelos, la interacción de los PFAS con las fracciones minerales y orgánicas depende del tipo de compuesto, su longitud de cadena y el pH del medio. La adsorción suele ser reversible, lo que permite su lixiviación hacia capas más profundas, especialmente en suelos arenosos o en presencia de riego intensivo. Esta dinámica complica los esfuerzos de remediación, dado que los PFAS no solo permanecen en la superficie, sino que pueden alcanzar acuíferos y persistir allí por décadas.

El concepto de “químicos eternos” (forever chemicals) resume esta problemática: una combinación de alta estabilidad, resistencia a procesos naturales de degradación y capacidad de diseminación que plantea un desafío sin precedentes para la gestión ambiental. A diferencia de otros contaminantes orgánicos persistentes, los PFAS no se degradan fácilmente por fotólisis, hidrólisis ni biodegradación, y su acumulación progresiva está documentada en múltiples regiones, desde suelos agrícolas hasta zonas árticas remotas. Este comportamiento complejo exige un abordaje técnico especializado para su monitoreo y control, considerando sus propiedades individuales y el contexto edáfico e hidrológico en el que se encuentran.

3. Rutas de Entrada al Ambiente

La diseminación de los PFAS en el ambiente ocurre a través de múltiples rutas, tanto puntuales como difusas, reflejo de su extendido uso industrial y doméstico. A diferencia de contaminantes localizados, los PFAS pueden introducirse al medio ambiente desde fuentes directas o secundarias, acumulándose de manera gradual y persistente.

Descargas industriales y manufactura. La producción de fluoropolímeros, como el politetrafluoroetileno (PTFE) usado en recubrimientos antiadherentes, textiles y papel encerado, ha sido históricamente una de las principales fuentes de emisión de PFAS, especialmente PFOA y PFOS. Durante décadas, las descargas líquidas y gaseosas no reguladas en fábricas de empresas como DuPont y 3M contaminaron ríos, suelos y comunidades cercanas, como se documentó en el caso de Parkersburg, West Virginia.

Espumas contra incendios (AFFF). Las espumas acuosas formadoras de película (Aqueous Film Forming Foams, AFFF), ampliamente utilizadas en aeropuertos, instalaciones militares y petroquímicas, contienen altos niveles de PFAS. Su aplicación frecuente y derrames accidentales han contaminado extensas áreas de suelo y fuentes subterráneas, con impactos que persisten décadas después. En muchos países, estas zonas se consideran sitios prioritarios de remediación.

Lodos de PTAR's y compostas urbanas. Una vía emergente y preocupante de contaminación es el uso agrícola de biosólidos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales. Dado que los PFAS no se degradan durante el tratamiento convencional, se concentran en los lodos, que al aplicarse como fertilizantes pueden transferirse al suelo y a los cultivos. Estudios han detectado PFAS en compostas comerciales, lodos municipales y residuos orgánicos urbanos.

Dispersión atmosférica y transporte a larga distancia. Los PFAS también pueden liberarse al aire en forma de partículas o vapores durante procesos industriales o incineración. Estos compuestos pueden viajar grandes distancias antes de depositarse mediante precipitación o sedimentación seca. Esto explica su presencia en regiones remotas como el Ártico y en suelos de áreas rurales sin fuentes industriales directas.

4. Contaminación del Suelo: Mecanismos y Efectos

El suelo actúa como un reservorio clave para la acumulación y redistribución de los PFAS, en especial en zonas agrícolas y periurbanas expuestas a insumos contaminados. Su persistencia y comportamiento complejo en esta matriz implican riesgos tanto ecológicos como agronómicos, especialmente debido a su potencial de movilización vertical y su interacción con el microbioma edáfico.

Acumulación en horizontes superficiales y subterráneos. Los PFAS pueden acumularse en la capa superficial del suelo, especialmente en áreas donde se aplican lodos residuales, compostas o aguas tratadas. Dependiendo de la textura del suelo, el contenido de materia orgánica y el tipo de PFAS (cadena larga vs. corta), estos compuestos pueden permanecer adheridos a partículas o desplazarse hacia horizontes más profundos, alcanzando acuíferos. Los suelos arenosos o con baja capacidad de intercambio catiónico presentan mayor riesgo de lixiviación, mientras que suelos ricos en materia orgánica tienden a retener más PFAS, generando contaminaciones persistentes de largo plazo.

Contaminación en zonas agrícolas. El uso agrícola de biosólidos y compostas contaminadas con PFAS es una vía significativa de ingreso a suelos productivos. Diversos estudios han documentado la presencia de estos compuestos en suelos dedicados al cultivo de vegetales, frutas y forrajes, con implicaciones en la cadena alimentaria y la calidad de los productos agrícolas.

Disrupción microbiológica y ecotoxicidad edáfica. Aunque los PFAS no son directamente fitotóxicos en bajas concentraciones, se ha observado que su presencia altera la composición y funcionalidad de las comunidades microbianas del suelo. Estos efectos incluyen reducción en la actividad enzimática, alteraciones en la diversidad bacteriana y perturbaciones en ciclos biogeoquímicos esenciales como el nitrógeno y el carbono. La microbiota edáfica desempeña un papel crucial en la fertilidad del suelo, el control de patógenos y la salud vegetal. Su alteración por PFAS podría comprometer la sostenibilidad a largo plazo de sistemas agrícolas y naturales.

Bioacumulación en cultivos. Algunos PFAS pueden ser absorbidos por las raíces y translocados a tejidos vegetales comestibles. La bioacumulación varía según la especie vegetal, el tipo de PFAS y las condiciones del suelo. Se ha documentado su presencia en vegetales de hoja, granos y raíces, lo que plantea riesgos para la salud humana por exposición alimentaria indirecta.

5. Contaminación del Aguas Superficiales y Subterráneas

Los PFAS representan una de las amenazas emergentes más serias para la calidad del agua, debido a su alta solubilidad, persistencia y capacidad de migrar desde fuentes puntuales y difusas. Tanto cuerpos de agua superficiales como acuíferos subterráneos han mostrado niveles detectables de estos compuestos, incluso en zonas alejadas de fuentes industriales directas.

Presencia en pozos, ríos y lagos. Numerosos estudios han identificado PFAS en aguas superficiales como ríos y lagos, especialmente cerca de aeropuertos, bases militares, parques industriales y estaciones de tratamiento de aguas residuales. En países como Estados Unidos, Canadá y algunos de Europa, se han publicado mapas de riesgo donde se identifican cientos de cuerpos de agua contaminados. En América Latina, si bien la información es aún incipiente, existen reportes preliminares de presencia de PFAS en ríos urbanos y pozos rurales en países como México, Brasil y Argentina, principalmente asociados a residuos industriales y manejo inadecuado de lodos y compostas.

Riesgos para abastecimiento humano y ecosistemas. La contaminación por PFAS en fuentes de agua potable representa un riesgo directo para la salud humana, dada su resistencia a los tratamientos convencionales como la cloración, filtración de arena o floculación. Estos compuestos pueden pasar a las redes de distribución sin ser eliminados, acumulándose en el organismo tras exposiciones prolongadas incluso a niveles bajos. A nivel ecológico, los PFAS afectan la biodiversidad acuática, interfiriendo con procesos hormonales, inmunológicos y reproductivos en peces, anfibios y otras especies acuáticas. Los efectos tienden a amplificarse en cadenas tróficas debido a su bioacumulación y biomagnificación.

Bioacumulación en peces y vida acuática. Diversos estudios han encontrado concentraciones significativas de PFAS en tejidos de peces de agua dulce y salada, incluso en regiones consideradas prístinas. Esto no solo compromete la seguridad alimentaria en comunidades dependientes de la pesca, sino que también puede alterar el equilibrio ecológico de lagos y estuarios.

Larga vida media en acuíferos. Una vez que los PFAS alcanzan las aguas subterráneas, pueden persistir durante décadas debido a su baja degradabilidad y escasa adsorción a las matrices geológicas. Se han estimado vidas medias superiores a 40 años para algunos compuestos, lo que complica enormemente su remoción y representa una amenaza crónica para el abastecimiento rural y periurbano.

6. Evidencia Toxicológica en Humanos y Fauna

Los efectos tóxicos de los PFAS han sido objeto de un creciente número de estudios epidemiológicos, clínicos y toxicológicos en las últimas dos décadas. Su capacidad de bioacumulación, sumada a una vida media prolongada en organismos vivos, ha revelado una serie de impactos crónicos sobre la salud humana y la fauna silvestre, incluso a niveles de exposición muy bajos.

Toxicocinética: absorción, distribución y eliminación. Tras su ingreso al organismo —ya sea por vía oral, inhalatoria o dérmica— los PFAS son rápidamente absorbidos y se distribuyen a través del torrente sanguíneo, acumulándose principalmente en el hígado, riñones y tejidos ricos en proteínas. Su eliminación es lenta: por ejemplo, el PFOS y el PFOA tienen vidas medias estimadas de entre 3 y 8 años en humanos. Esta persistencia los convierte en contaminantes bioacumulativos por excelencia.

Efectos en la salud humana. Diversos estudios poblacionales, como el C8 Health Project, han asociado la exposición a PFAS con múltiples efectos adversos:

• Cáncer: Aumento de incidencia de cáncer de riñón y testículo.
• Hígado graso y disfunción hepática: Elevación de enzimas hepáticas y esteatosis no alcohólica.
• Disfunción tiroidea: Alteración de hormonas tiroideas, especialmente en mujeres.
• Efectos inmunológicos: Disminución de la respuesta a vacunas y aumento de infecciones.
• Toxicidad reproductiva y del desarrollo: Partos prematuros, bajo peso al nacer, alteraciones hormonales en adolescentes.
• Colesterol elevado y trastornos metabólicos: Asociaciones con hipercolesterolemia y resistencia a la insulina.

 

La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA), la Organización Mundial de la Salud (OMS) y otras entidades han reconocido formalmente estos riesgos, y han recomendado límites de exposición extremadamente bajos (en el orden de partes por billón o incluso por trillón).

Impacto en fauna silvestre. En animales silvestres, los PFAS también han mostrado efectos preocupantes. Se han documentado alteraciones hormonales y reproductivas en peces, aves y mamíferos expuestos, incluyendo especies en peligro de extinción. En aves acuáticas, por ejemplo, se ha observado disminución en la eclosión de huevos y alteraciones en la conducta parental. En mamíferos marinos, se han identificado niveles de PFAS en hígados y sangre que superan los umbrales considerados seguros.

Mecanismos de acción tóxica. A nivel celular y molecular, los PFAS pueden actuar como disruptores endocrinos, activar receptores como el PPARα (receptor activado por proliferadores de peroxisomas), inducir estrés oxidativo, e interferir con la homeostasis lipídica y hormonal. Esta multiactividad explica su toxicidad en múltiples sistemas y especies.

7. Marco Regulatorio Global y Regional

La creciente preocupación científica y social por los impactos de los PFAS ha motivado una respuesta regulatoria progresiva a nivel internacional. Sin embargo, la acción global aún es desigual, con importantes avances en países industrializados y grandes vacíos normativos en regiones como América Latina.

Estados Unidos. Límites propuestos y vigilancia activa. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha liderado los esfuerzos regulatorios desde principios de los 2000. En 2023, propuso límites máximos de 4 partes por trillón (ppt) para PFOA y PFOS en agua potable, valores considerados entre los más estrictos del mundo. También se han incluido otros compuestos como GenX y PFBS en propuestas de regulación, bajo criterios de toxicidad equivalente. Además, la EPA ha implementado el PFAS Strategic Roadmap (2021–2024), que establece prioridades para detección, remediación y sustitución de PFAS en procesos industriales, incluyendo acciones bajo la Ley de Agua Potable Segura (SDWA) y la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA).

Unión Europea. Restricción total en proceso. La Unión Europea, a través de la Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas (ECHA), ha impulsado una propuesta para restringir globalmente más de 10,000 PFAS bajo el Reglamento REACH. Esta estrategia busca eliminar progresivamente su uso salvo en aplicaciones críticas y sin alternativas viables, lo cual ha generado amplio debate en sectores industriales. Algunos países europeos ya han prohibido el uso de ciertos PFAS en empaques alimentarios y productos textiles, y han implementado sistemas de monitoreo nacional en aguas y suelos.

Canadá, Australia, Japón. Progresos selectivos. Canadá ha establecido niveles de referencia en agua potable para varios PFAS y ha avanzado en planes de remediación para sitios contaminados. Australia ha emitido guías específicas para el manejo de suelos y aguas contaminadas por AFFF, mientras que Japón ha realizado monitoreos regionales y promovido la sustitución industrial de PFAS de cadena larga.

México y América Latina. Vacíos normativos y desafíos estructurales. En México y la mayoría de los países latinoamericanos, la regulación sobre PFAS es incipiente o inexistente. No existen límites establecidos para estos compuestos en agua potable, suelos o productos de consumo. La ausencia de metodologías analíticas estandarizadas y la limitada capacidad de monitoreo agravan la situación. Además, el uso de biosólidos en agricultura, el reciclaje de compostas urbanas y la importación de textiles y utensilios con PFAS no son regulados de manera específica. Si bien existen esfuerzos aislados desde la academia y algunas agencias ambientales, aún no se ha establecido una estrategia nacional o regional coordinada.

Oportunidades para América Latina

• Establecer alianzas regionales para monitoreo conjunto (ej. Red Latinoamericana de Químicos Persistentes).
• Incluir PFAS en normas de calidad del agua y en leyes de residuos peligrosos.
• Desarrollar capacidades analíticas y fortalecer los laboratorios ambientales.
• Promover la transferencia tecnológica para remediación y sustitución industrial.

8. Monitoreo y Detección

La identificación precisa y cuantificación de PFAS en matrices ambientales es fundamental para evaluar su diseminación, establecer riesgos y diseñar estrategias de remediación. Sin embargo, su diversidad química, bajas concentraciones y afinidad por múltiples fases ambientales hacen del monitoreo de PFAS un reto técnico considerable, especialmente en regiones con capacidades analíticas limitadas.

Técnicas analíticas consolidadas. Los métodos de referencia para la detección de PFAS se basan principalmente en cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS), que permite identificar y cuantificar una amplia gama de compuestos con alta sensibilidad y especificidad. Estas técnicas requieren pasos previos de preparación de muestra, como extracción en fase sólida (SPE), para eliminar interferencias y concentrar analitos.

Aplicaciones en suelos agrícolas y cuerpos de agua. Aunque la mayoría de los estudios se centran en agua potable, existe un interés creciente en el monitoreo de PFAS en suelos agrícolas y compostas. Métodos adaptados para sólidos incluyen digestión asistida por microondas, SPE modificada y análisis de extractos por LC-MS/MS. En América Latina, experiencias piloto han comenzado a evaluar suelos fertilizados con lodos urbanos y zonas cercanas a fuentes industriales. Estos estudios confirman la presencia de PFAS, aunque la falta de protocolos homologados dificulta su comparación.

Frente al avance silencioso de los PFAS en sistemas agrícolas, urbanos e hídricos, Germen Biotec se posiciona como socio técnico estratégico ofreciendo una plataforma analítica integral para compostas, biosólidos y fuentes de agua, adaptada al contexto latinoamericano.

Invitamos a municipios, agroindustrias, operadores de plantas de tratamiento, y empresas de agricultura sustentable a:

• ✅ Diagnosticar la presencia de PFAS en compostas y biosólidos destinados a suelos agrícolas.
• ✅ Monitorear agua potable y aguas subterráneas en zonas rurales, periurbanas o industriales con riesgo de contaminación.
• ✅ Evaluar el riesgo edáfico y sanitario, anticipando impactos regulatorios y sanitarios.
• ✅ Certificar insumos y fuentes hídricas libres de contaminantes emergentes, con trazabilidad técnica.

La vigilancia temprana de PFAS permite prevenir pasivos ambientales, proteger cultivos y comunidades, y posicionarse en mercados que exigen transparencia y bioseguridad.

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8. Remediación y Tratamiento

La remediación de los PFAS plantea uno de los mayores desafíos en la gestión ambiental contemporánea debido a su alta estabilidad química y movilidad en medios acuáticos. Si bien se han desarrollado tecnologías eficaces para su contención y tratamiento, la mayoría son costosas, demandan alta infraestructura y no siempre están disponibles en contextos latinoamericanos. A continuación, se presentan las principales estrategias utilizadas en matrices hídricas y edáficas.

Tratamiento de agua contaminada. Los sistemas más eficaces hasta ahora se centran en la remoción de PFAS del agua, especialmente potable o subterránea:

• Carbón activado granular (GAC): Muy usado para PFAS de cadena larga como PFOA y PFOS. Aunque eficiente, requiere mantenimiento frecuente y presenta menor eficacia con compuestos de cadena corta.
• Ósmosis inversa: Técnica de membrana altamente eficaz que elimina una amplia gama de PFAS. Su limitación radica en el alto consumo energético y generación de concentrados contaminados.
• Resinas de intercambio iónico: Intercambian aniones de PFAS por otros menos tóxicos. Presentan alta capacidad de carga y recuperación, pero su eficacia depende del tipo de agua y requiere regeneración controlada.

 

Tecnologías para suelos contaminados. Los suelos contaminados representan un reto mayor, especialmente cuando los PFAS han migrado a capas profundas:

• Excavación y disposición segura: Método convencional para sitios muy contaminados. Costoso y logísticamente complejo.
• Vitrificación y solidificación: Tecnologías térmicas que inmovilizan contaminantes al transformar el suelo en una matriz vítrea. Eficaces, pero limitadas por su alto costo energético.
• Oxidación térmica (incineración a alta temperatura): Puede destruir PFAS si se realiza a más de 1,100 °C, pero requiere estrictos controles para evitar emisiones secundarias tóxicas.

 

Investigación emergente biorremediación y electroquímica. Las tecnologías emergentes se enfocan en soluciones más sostenibles y adaptables:

• Biorremediación: Uso de bacterias o consorcios microbianos capaces de degradar o transformar PFAS bajo condiciones específicas. Aunque prometedora, esta línea está aún en fase experimental, especialmente para compuestos de cadena larga.
• Procesos electroquímicos: Tecnologías como la oxidación por radicales libres, plasma o fotocatálisis avanzada muestran capacidad para romper enlaces C–F. Son objeto de intensa investigación y optimización a escala piloto.

 

Frente a este panorama, se vuelve esencial combinar tecnologías existentes con enfoques innovadores y adaptados al contexto local, integrando criterios de costo-eficiencia, viabilidad técnica y sostenibilidad ambiental.

10. Referencias

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• U.S. Environmental Protection Agency (EPA). (2020). EPA Method 537.1: Determination of Selected Per- and Polyfluorinated Alkyl Substances in Drinking Water by Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS).
• U.S. Environmental Protection Agency (EPA). (2019). EPA Method 533: Determination of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in Drinking Water by Isotope Dilution Anion Exchange Solid Phase Extraction and Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry.
• European Chemicals Agency (ECHA). (2023). PFAS restriction proposal under REACH.
• MDPI. (2025). A Global Overview of Per- and Polyfluoroalkyl Substance Regulations. Toxics, 13(4), 251.
• ScienceDirect. (2025). A critical review of biochar for the remediation of PFAS-contaminated soil. Science of The Total Environment, 856, 159123.