Tecnología del Cinvestav para enfrentar la contaminación del agua

En 1993 a iniciativa de la ONU se estableció el 22 de marzo como el Día Mundial del Agua con el objetivo de recordar la relevancia de este líquido esencial. En México las Estadísticas del Agua 2015, publicadas por la Semarnat y la Conagua, establecen que cada año el país dispone de un millón 449 mil 471 de metros cúbicos de agua provenientes de la lluvia y el Atlas del Agua indica que el país tuvo en 2014 una disponibilidad per cápita nacional de 3 mil 736 metros cúbicos por habitante.

El principal reto que enfrenta el agua es la contaminación y para atenderlo investigadores del Cinvestav proponen métodos y tecnología que incorporan técnicas para la recuperación de aguas negras e industriales. Refugio Rodríguez Vázquez, investigadora del Departamento de Biotecnología y Bioingeniería, diseña procesos combinados mediante la utilización de bacterias, hongos y otros microrganismos, que se complementan con materiales del tamaño de átomos o moléculas.

Utiliza un método primario que emplea material de origen biológico como hongos para tratar aguas residuales de la industria papelera y textil, que contiene una alta carga orgánica, contaminantes tóxicos (fenoles, compuestos clorados, pigmentos y azúcares) y microorganismos (bacterias y hongos); y uno secundario, mediante procesos de sedimentación, coagulación, filtración y electrocoagulación, con el propósito de eliminar el alto contenido de metales, y, un terciario, con nanotecnología que permite remover en tiempos relativamente cortos (20 a 90 minutos) diversos contaminantes orgánicos tóxicos y eliminar microorganismos.

La mayor dificultad que enfrenta el saneamiento de aguas en la ciudad es la remoción de nitrógeno y fósforo, presente en altas cantidades, así como eliminar microorganismos patógenos, como la Salmonella, E. coli, Coliformes totales o Coliformes fecales, entre otros, que causan enfermedades gastrointestinales. El agua tratada con estos métodos presenta calidad apta para riego y podría ser aplicada en diversos cultivos, como las hortalizas para consumo humano.

Enfrentar la polución hídrica también implica el análisis de la farmacología y ecotoxicidad en cuerpos de agua dulce, tarea a la que se ha dedicado Liliana Favari Perozzi, adscrita al Departamento de Toxicología.

“Se han encontrado agentes citotóxicos, antibióticos, analgésicos, espasmolíticos, hormonas, beta bloqueadores, antineoplásicos, sedantes,

medios de contraste y desinfectantes en los ecosistemas acuáticos, así como bacterias resistentes a varios antibióticos; en 2011, se detectaron analgésicos y cafeína en el agua de la Rivera Maya”, sostuvo la investigadora. Esta sustancias regularmentre se desechan por el tracto digestivo de quien los usa y luego se vierten al drenaje hasta que llegan a los cuerpos de agua.

Favari Perozzi señaló que medicamentos antidepresivos como la fluoxetina pueden desencadenar el desove de mariscos y alterar su balance ecológico; las hormonas y los compuestos que alteran procesos fisiológicos también son activos en organismos del medio ambiente en concentraciones muy bajas causando efectos a nivel individual y de población. Lo s desechos de medicamentos son peligrosas para la bióta y puede causar problemas al humano cuando la consume de forma directa o a través de los alimentos como pescado o mariscos.

A nivel nacional el consumo de agua subterránea alcanza el 38.7 por ciento y es un problema porque en algunas zonas en el norte tienen un subsuelo de origen volcánico con presencia de un alto contenido de metales pesados o minerales como cadmio, flúor y arsénico, que representan un riesgo para la salud. “Se sabe de poblaciones muy expuestas al cadmio, porque la gente recupera agua de pozos profundos”, advirtió Oliver Christophe Barbier, investigador del Departamento de Toxicología.

En análisis con modelos celulares y animales, se ha observado que ante la exposición al cadmio o flúor, por agua contaminada, la función renal se altera, “los datos indican que en dosis pequeñas estos metales provocan estrés y daño al riñón, no desarrollan enfermedades graves al instante, pero se ignora qué pasa con el tiempo y con una exposición crónica”, señaló Christophe Barbier.

Una persona expuesta a cadmio lo va a tener durante 30 años y el flúor su vida media es más corta, pero se acumula en los huesos y lo libera en órganos blandos; son sustancias que se acumulan en el cuerpo y sus daños se manifiesta al paso del tiempo.

Otra fuente de contaminación en los acuíferos es el arsénico presente en algunas zonas desérticas (encontrado en 13 estados, que alcanzan hasta mil 350 microgramos por litro, cifra superior a la norma oficial mexicana de 25 microgramos), por ello Eddie López Honorato, investigador de la Unidad Saltillo, desarrolla prototipos de materiales capaces de absorber eficiente y selectivamente el mineral.

Se experimentan con calixarenos, moléculas que logran atrapar selectivamente las formas solubles del arsénico, con este método las partículas de calixareno pueden ajustarse exactamente a las del contaminante, como si fuera una mano.