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Entre los principales problemas que se enfrentan a nivel global está la contaminación ambiental. Se puede definir que la contaminación es la introducción de cualquier agente físico, químico o biológico diferente a los encontrados naturalmente en los ecosistemas, lo que tiene graves efectos en los diversos componentes de los mismos. En el caso de la población humana, factores como el desarrollo tecnológico, los cambios en el estilo de vida y la búsqueda del bienestar personal, han llevado a la fabricación y uso desmedido de gran variedad de productos. Así, los medicamentos, los productos de aseo personal (cremas, limpiadores corporales, agentes dentales, entre otros) y cosméticos, contienen ingredientes de origen químico o biológico que se liberan al medio ambiente luego de usarse, principalmente a través del agua, después del baño o del uso del inodoro.
Algunos componentes y/o residuos de estos productos son prácticamente imposibles de biodegradar, ya que están diseñados para eliminar microorganismos y resistir condiciones ambientales extremas, como las que existen en el tracto digestivo humano. Dicha resistencia a la degradación permite que estos compuestos, químicos o biológicos, se conviertan en contaminantes una vez que llegan al ambiente. Aunque los ingredientes de medicamentos y productos de aseo personal han existido durante muchos años, estos apenas comienzan a medirse y a “emerger” en el panorama de los contaminantes, principalmente porque en el ambiente se encuentran en concentraciones muy bajas y las metodologías analíticas para medirlos son costosas. En parte, por esta razón tales compuestos reciben el nombre de “contaminantes emergentes”.
En la historia de la aparición de estos compuestos se señala que antes fueron ingredientes para conservar la consistencia y apariencia de diversos productos, entre ellos los cosméticos, y en el caso de los medicamentos se refiere a aquellos usados para aliviar enfermedades o regular funciones del cuerpo humano, tales como la inflamación, los ciclos menstruales y el ritmo cardiaco. Cabe mencionar, que entre los contaminantes emergentes también se encuentran otras sustancias de consumo nocivo para la salud como drogas o agentes estimulantes, que se desechan durante el metabolismo. Aunque en general, todas estas clases de compuestos se han utilizado por décadas, aún se desconoce el impacto que podrían tener en los ecosistemas donde se introducen. No obstante, en años recientes se han publicado evidencias que sugieren el posible daño de estos contaminantes a la salud de los seres humanos y fauna con la que están en contacto, así como su asociación en el desajuste del equilibrio ambiental. Por ejemplo, se ha demostrado que restos de hormonas de uso continuo en humanos, tales como los anticonceptivos, podrían influir en el sexo predominante de especies pequeñas de organismos acuáticos, incluso a concentraciones muy bajas (Jobling et al., 2006).
En los últimos años, los trabajos de investigación se han enfocado en determinar la presencia y el efecto de estos compuestos en el medio ambiente, y esto ha llevado a descubrir que no solo se encuentran en el agua residual como se pensaba, sino también se han encontrado en cuerpos de agua superficiales (lagos y ríos); bajo estas consideraciones, resulta importante continuar su estudio, incluyendo como se transportan tales compuestos y las vías que permiten su llegada a los cuerpos de agua, como interactúan con el medio ambiente y que efectos pueden tener sobre los organismos vivos (Pal et al., 2010).
En México, estudios recientes han demostrado la presencia de compuestos como la cafeína, analgésicos y antibióticos en el agua residual proveniente de grandes ciudades, tales como la zona metropolitana del Valle de México (Lesser et al., 2018). Adicionalmente, la pandemia por COVID-19 pudo haber promovido un mayor uso de analgésicos, antibióticos, productos para la desinfección y aseo personal, tanto por prescripción médica como por automedicación. Por lo tanto, es probable que la concentración de los contaminantes emergentes en aguas residuales de México y en el mundo, se encuentre en un pico histórico de concentración cuyos efectos en el ambiente y en nuestra propia salud pasarán probablemente desapercibidos.
Abordar el problema de los contaminantes emergentes se puede realizar con base en el método científico. Siguiendo esta metodología, el primer paso sería la observación, a través de la medición de estos compuestos en el ambiente. Para realizar este primer paso, existe un proyecto multidisciplinario de colaboración, apoyado por la Convocatoria de CONACYT-Ciencia de Frontera-2019 (Proyecto No. 102967), entre varios Centros Públicos de Investigación (CIQA, CIMAV, CIATEJ y CIDETEQ), donde se revisarán reportes científicos previos y se medirán contaminantes emergentes en agua residuales urbanas de Coahuila, Durango, Jalisco y Querétaro. De esta manera, se generará información que ayudará a responder preguntas tales como ¿Hay contaminantes emergentes en las aguas residuales mexicanas? ¿Qué grupos de contaminantes emergentes están presentes? ¿En qué concentración se encuentran tales contaminantes?
Otro objetivo del proyecto, además de la observación, es investigar si las plantas de tratamiento de aguas residuales instaladas en las grandes ciudades son capaces de eliminar contaminantes emergentes de las aguas domésticas vertidas al drenaje. Lo que nos lleva a otro paso del método científico donde, después de leer y medir los compuestos de interés, se redactarán predicciones pensadas y documentadas que se conocen como hipótesis. En este caso, las hipótesis del proyecto de investigación son del tipo: “Los contaminantes emergentes en el agua sí se eliminan en las plantas de tratamiento de agua residuales" y “Los microorganismos que limpian el agua en plantas con tecnología biológica son capaces de destruir o transformar los contaminantes emergentes”. Después de realizar diversas mediciones, de analizar resultados y discutir en conjunto, los investigadores e investigadoras que trabajan en este proyecto responderán si las hipótesis son verdaderas o falsas, lo que podría llevar a la formulación de nuevas hipótesis. Finalmente, como producto del proyecto, se prepararán informes de resultados que se comunicarán a la sociedad y la comunidad científica de México y de todo el mundo, mediante videos, notas en periódicos y revistas, y artículos científicos.
Es importante mencionar que en México no existe alguna regulación acerca de la presencia de los contaminantes emergentes en los efluentes y proyectos como el mencionado, pueden aportar a promover la regulación de su presencia y liberación al ambiente, así como la optimización de los procesos de tratamiento de aguas residuales o el desarrollo e implementación de métodos específicos para su remoción (Castro-Pastrana et al., 2021).
Artículos posteriores relativos a este proyecto colaborativo entre Centros de Investigación mexicanos presentarán ¿Qué es una planta de tratamiento de aguas residuales? ¿Para qué sirven estas plantas de tratamiento? Y ¿Dónde se encuentran instaladas? Además, se mostrará una lista de los contaminantes emergentes más estudiados y la implicación que pueden tener en los ecosistemas y en la salud de los mexicanos. Te invitamos a que te mantengas atento de la publicación de estos avances.
Referencias bibliográficas
Castro-Pastrana, L.I., Cerro-López, M., Toledo-Wall, M.L., Gómez-Oliván, L.M., & Saldívar-Santiago, M.D. (2021). Análisis de fármacos en aguas residuales de tres hospitales de la ciudad de Puebla, México. Ingeniería del Agua, 25(1): 59-73. https://doi.org/10.4995/Ia.2021.13660
Jobling S, Williams R, Johnson A, Taylor, A., Gross-Sorokin, M., Nolan, M., Tyler, C.R., van Aerle, R., Santos, E., Brighty, G. (2006). Predicted exposures to steroid estrogens in U.K. rivers correlate with widespread sexual disruption in wild fish populations. Environ Health Perspect, 114(1):32-39. https://doi.org/10.1289/ehp.8050
Lesser, L. E., Mora, A., Moreau, C., Mahlknecht, J., Hernández-Antonio, A., Ramírez, A. I., & Barrios-Piña, H. (2018). Survey of 218 organic contaminants in groundwater derived from the world's largest untreated wastewater irrigation system: Mezquital Valley, Mexico. Chemosphere, 198, 510-521. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.01.154.
Pal, A., Gin, K., Lin, A., & Reinhard, M. (2010). Impacts of emerging organic contaminants on freshwater resources: Review of recent occurrences, sources, fate and effects. Sci. Total Environ. 408: 6062-6069. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2010.09.026
AUTORES:
Yolanda Reyes-Vidal, Cátedras CONACYT, Coordinación de Agua y Ambiente, Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica-CIDETEQ.
Luis Alberto Arellano García, Cátedras CONACYT, Biotecnología Ambiental, Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco-CIATEJ.
Liliana Reynoso Cuevas, Cátedras CONACYT, Departamento de Ingeniería Sustentable, Centro de Investigación en Materiales Avanzados-CIMAV.
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