El agua, por su propia naturaleza, es siempre pura, ya que el enlace entre sus átomos de hidrógeno y oxígeno es extremadamente fuerte. El problema es que casi todo el suministro de agua del mundo debe compartir espacio con material orgánico, productos químicos, minerales y contaminantes artificiales. El resultado es a menudo una solución que no se puede beber, que posiblemente contenga bacterias, virus y otros agentes causantes de enfermedades mortales. Afortunadamente, la humanidad ha desarrollado una serie de métodos de tratamiento del agua que hacen que nuestro suministro de agua sea mucho más seguro para el consumo. No todos estos métodos funcionan a gran escala, pero todos hacen que el agua no tratada sea potable para los humanos.
Quizás la forma más básica de tratamiento del agua se llama sedimentación. El agua no tratada recolectada de una fuente natural se puede dejar sin tocar en un recipiente, permitiendo que los sólidos se asienten fuera de la solución y caigan al fondo. Una vez transcurrido el tiempo suficiente, se puede extraer el nivel superior de agua para su consumo.
Sin embargo, este método tiene varios inconvenientes importantes. El proceso de sedimentación puede tardar varios días o semanas en ser efectivo y no existe protección contra bacterias u otros materiales orgánicos que pueden no sedimentarse. Si la fuente de agua está relativamente limpia, como un arroyo de montaña en un territorio remoto, el método de asentamiento puede ser adecuado.
Una forma más completa y rápida de tratamiento del agua es el método de ebullición. El agua debe filtrarse primero a través de un paño para eliminar los contaminantes más grandes y luego colocarse en un recipiente de metal limpio. Prácticamente todas las bacterias u otras formas de vida peligrosas no sobrevivirán al proceso de ebullición, aunque los expertos sugieren mantener un hervor continuo durante varios minutos para garantizar el éxito.
Una vez que el agua se haya enfriado, debería ser más seguro beberla. Un inconveniente del método de tratamiento de agua hirviendo es la posibilidad de que todavía queden sólidos inorgánicos. Hervir grandes cantidades de agua también puede llevar mucho tiempo.
Una forma de tratamiento del agua que funciona a gran escala es la desinfección química. El agua dudosa puede volverse potable, si no particularmente sabrosa, mediante la adición de yodo o tabletas a base de cloro. Los agentes químicos destruyen muchas de las bacterias y otros contaminantes orgánicos que se encuentran en los suministros naturales de agua. Las píldoras que llevan los excursionistas y los campistas suelen contener una forma de yodo, aunque algunas personas con alergias al yodo pueden usar tabletas a base de cloro. El tratamiento químico del agua es también el método preferido de los operadores de piscinas, ya que el cloro mata una serie de contaminantes introducidos a través de la materia fecal.
Para los propietarios de viviendas preocupados por sus suministros públicos de agua, otra forma de tratamiento del agua se ha vuelto cada vez más popular. La filtración a través de filtros de papel o carbón activado es un método de bajo costo que se utiliza en muchos hogares privados. El agua del grifo fluye a través de un pequeño filtro al final de un grifo o a través de un sistema más elaborado en el sótano o la cocina.
El principio detrás del método de filtración es que los metales pesados, los contaminantes orgánicos y muchas bacterias son simplemente demasiado grandes para pasar a través de la malla de un filtro. Las moléculas de agua que atraviesan son mucho más puras, lo que proporciona un producto de mejor sabor. Sin embargo, los filtros deben cambiarse con regularidad para que sean efectivos. Las bacterias pueden crecer en filtros obstruidos con material orgánico.
Para aquellos que deseen un método aún más exigente, existe la ósmosis inversa. Muchas empresas de tratamiento de agua y productores de agua embotellada utilizan la ósmosis inversa junto con otros métodos como la filtración o la ozonización. La ósmosis inversa requiere el uso de un material semipermeable con aberturas extremadamente pequeñas. El agua no tratada pasa a través de esta membrana, lo que evita que pasen incluso las formas más pequeñas de bacterias y contaminantes químicos. Las propias moléculas de agua cambian realmente para atravesar la membrana. Se dice que el suministro de agua resultante es «más húmedo», porque las moléculas de agua individuales tienen menos lados y el cuerpo las absorbe más fácilmente.
Otras formas de tratamiento del agua pueden incluir ozonización, ionización y exposición a la luz ultravioleta. El tratamiento con luz ultravioleta destruirá el ADN de cualquier bacteria dañina presente en el agua, pero el costo de instalar y operar un sistema de tratamiento de este tipo en una casa puede ser prohibitivo.