Contaminantes Desconocidos ¿Contemporáneos o Inadvertidos Durante Siglos? Michelle Pazmiño






Michelle es estudiante de cuarto año de la carrera de Ingeniería Ambiental. Su afán por aprender y su gran pasión por la conservación y protección del ambiente la han conducido a participar en proyectos comunitarios como el proyecto de irrigación en Lumbisí junto con Ingenieros sin Fronteras y en la implementación del proyecto Buenas Prácticas Ambientales en Tu Negocio en el sector de Cumbayá con la Secretaría de Ambiente del DMQ. Adicionalmente, ha representado al Banco Guayaquil en Hábitat III, la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Vivienda y Desarrollo Urbano Sostenible.


Contaminantes Desconocidos ¿Contemporáneos o Inadvertidos Durante Siglos?
Durante cientos de años investigadores y científicos han dedicado gran parte de su vida a estudiar una amplia gama de contaminantes orgánicos e inorgánicos en aguas superficiales y residuales.  Esto incluye la presencia de bacterias, metales, hidrocarburos y otros iones y sus impactos en la salud humana y el ambiente. No obstante, la frecuente aparición de nuevos compuestos químicos, de distinto origen y naturaleza, en el ambiente nos incentiva a preguntarnos ¿han sido estos compuestos recientemente introducidos a los materiales y productos en contacto con el ser humano o llevan mucho tiempo entre nosotros y es ahora que gracias a los avances tecnológicos del siglo XXI hemos podido detectarlos y cuantificarlos? A estos compuestos se los conoce como contaminantes emergentes (emerging contaminants o ECs) y su presencia y efectos nocivos han pasado en gran medida inadvertidos causando problemas ambientales y de riesgo para la salud como alteraciones endócrinas y efectos antagónicos en las funciones biológicas de las hormonas naturales. Los ECs son definidos por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) como nuevas sustancias químicas sin estatus regulatorio y cuyos impactos sobre el ambiente y la salud del ser humano son escasamente conocidos (Deblonde, et al., 2011); entre los principales destacan pesticidas, productos farmacéuticos, drogas ilícitas, compuestos de aseo personal, entre otros.
Los ECs se originan en las industrias (ftalatos en plastificadores o bifeniles policlorados en transformadores eléctricos), o en la descarga de aguas residuales (farmacéuticos). Las moléculas farmacéuticas identificadas en el ambiente pertenecen a varios grupos de fármacos como analgésicos, antibióticos, anticonvulsivos, agentes anticancerígenos, hormonas, entre otros. Hasta la fecha, más de 200 compuestos farmacéuticos diferentes han sido encontrados en aguas de ríos a nivel mundial (Petrie, et al., 2014). La mayor cantidad de estudios sobre ECs se han desarrollado en Europa Occidental, Australia, América del Norte, China y otras regiones del mundo; sin embargo, poco se ha estudiado sobre América Latina. En Ecuador, se llevó a cabo un estudio sobre los ECs en la cuenca Esmeraldas a lo largo de los ríos San Pedro, Guayllabamba y Esmeraldas (Voloshenko-Rossin, et al., 2015). En el estudio se determinó que los ECs más persistentes fueron carbamazepina (anticonvulsivo) y acesulfame (sustituto de azúcar), mientras que la concentración de cafeína, sulfametoxazol y estrógenos esteroidales, fue degradada en gran proporción a lo largo de un flujo de 300 km. Varios contaminantes orgánicos emergentes, como carbamazepina, sulfametoxazol y benzoilecgonina (analgésico), sobrevivieron incluso al tratamiento de filtración en el sistema de agua potable de Esmeraldas. Por último, se determinó que todos los ECs excepto la benzoilecgonina tienen una concentración < 20 ng / L; por tanto, se considera poco probable que causen efectos adversos en la salud humana (Voloshenko-Rossin, et al., 2015).

Las plantas de tratamiento de aguas residuales actuales no fueron diseñadas originalmente para eliminar compuestos xenobióticos, por lo que no se conoce con certeza su eficiencia en la remoción de los ECs (Deblonde, et al., 2011); es por ello la necesidad de llevar a cabo investigaciones enfocadas en el tratamiento de los ECs. La presencia de estos contaminantes en el ambiente es de gran preocupación considerando que éstos no se encuentran individualmente sino como una mezcla compleja, dando lugar a efectos no deseados. La ubicuidad de los ECs potencialmente tóxicos en el ambiente subraya la necesidad de comprender su ocurrencia, destino, impacto ecológico y tratamiento (Petrie, et al., 2014).

Dentro de los tratamientos frecuentes para eliminar ECs en agua potable y aguas residuales se incluyen procesos avanzados de oxidación, nanofiltración y membranas de ósmosis inversa (Grassi, et al., 2012). No obstante, presentan elevados costos de inversión y mantenimiento, y contaminación secundaria. El proceso de adsorción es altamente recomendado debido a que no genera subproductos indeseables y su diseño y operación es relativamente simple. El carbón activado es el adsorbente más utilizado pero debido a su alto costo se impulsa el uso de residuos industriales y agrícolas (barro rojo, arcilla) como adsorbentes con el fin de alargar la vida de los materiales de desecho y evitar la introducción al ambiente de nuevos compuestos (adsorbentes) (Grassi, et al., 2012). Entre los últimos estudios realizados, se utilizó un simulador solar de gran escala para eliminar ECs, cuya eficiencia de remoción fue mayor al 80% (Philippe, et al., 2016).
Las industrias responsables de la liberación de los ECs al medio ambiente deben involucrarse en la problemática y crear un plan de acción. Es así que en los últimos años ha habido un impulso cada vez mayor dentro de la industria farmacéutica hacia la síntesis de compuestos farmacéuticos “más ecológicos” y la adopción de métodos y tecnologías de química verde. Se incentiva el desarrollo de farmacéuticos biodegradables. La implementación de incentivos fiscales y de otro tipo podría hacer que estos enfoques de farmacovigilancia ecológica sean más atractivos para las empresas farmacéuticas y, por tanto, aumenten su aceptación (Boxall, 2012).
Como es evidente, la información disponible sobre los contaminantes emergentes es todavía limitada por lo que es importante incentivar el estudio de estos nuevos compuestos en el ambiente con el fin de evitar posibles riesgos en la salud humana, los organismos y ecosistemas. Una combinación de regulaciones y medidas de gestión en cuanto al uso y emisiones de ECs en el medio ambiente, así como su incidencia en el ambiente son fundamentales para alcanzar una gestión eficiente de los recursos hídricos.



Michelle Pazmiño



Referencias:
Boxall, A. (2012). New and Emerging Water Pollutants arising from Agriculture. Environment Department, University of York,United Kingdom. Recuperado de https://www.oecd.org/tad/sustainable-agriculture/49848768.pdf
Deblonde, T., et al. (2011). Emerging pollutants in wastewater: A review of the literature. International Journal of Hygiene and Environmental Health. DOI: 10.1016/j.ijheh.2011.08.002
Philippe, K .K. et al. (2016). Photocatalytic Disinfection and Removal of Emerging Pollutants from Effluents of Biological Wastewater Treatments, Using a Newly Developed Large-Scale Solar Simulator. DOI: 10.1021/acs.iecr.5b04927
Grassi, M., et al. (2012). Emerging Compounds Removal from Wastewater. SpringerBriefs in Green Chemistry for Sustainability. DOI: 10.1007/978-94-007-3916-1_2
Petrie, B., et al. (2014). A review on emerging contaminants in wastewaters and the environment: Current knowledge, understudied areas and recommendations for future monitoring, Water Research. Recuperado de http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2014.08.053
Voloshenko-Rossin, A., et al. (2015). Emerging pollutants in the Esmeraldas watershed in Ecuador: discharge and attenuation of emerging organic pollutants along the San Pedro–Guayllabamba–Esmeraldas rivers. Environmental Science Processes & Impacts. DOI: 10.1039/c4em00394b


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