Residuos de metales pesados como plomo, cadmio, mercurio y arsénico –nocivos para la salud y el medioambiente– detectó la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ) en las aguas residuales de esta frontera provenientes del sector industrial.
Sobre este tema, Mónica Galicia García, profesora investigadora del Departamento de Ciencias Químico Biológicas de la UACJ, quien desde hace 16 años trabaja en el Laboratorio de Electroquímica Ambiental del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB), indicó que trabajan en la aplicación de técnicas electroquímicas para la detección y remoción de estos contaminantes.
Estos residuos, señala, provienen principalmente de empresas que trabajan con procesos de galvanizado en el sector automotriz. Cuando estos metales están disueltos en medios acuosos en forma de cationes, son muy dañinos para la salud, pues su acumulación en la piel o en la sangre provoca daños de tipo cancerígeno.
“Las aguas que se disponen de las empresas contienen muchos iones de metales pesados, entre los que se encuentran el plomo, cadmio, mercurio, arsénico y cromo hexavalente. Todos estos iones de metales pesados son cancerígenos y eventualmente van a hacer su mayor daño a nuestros riñones, al sistema cognitivo y al sistema neurológico. Por eso es muy importante detectarlos a concentraciones muy bajitas para implementar medidas a las empresas que los vierten al medioambiente”, afirmó.
Es a través de sensores electroquímicos que el laboratorio logra la detección de estos iones de metales pesados y colorantes, así como su posterior eliminación.
En teoría, dijo, las empresas deben tener plantas tratadoras de aguas residuales o procedimientos para tratar estas aguas antes de desecharlas, para que sus concentraciones estén dentro de los límites permisibles por la Norma Oficial Mexicana.
Contaminación con fármacos
Otro tipo de contaminación que detectaron en las aguas residuales de la ciudad tiene que ver con los fármacos que desechan hospitales y viviendas. Estos residuos se consideran contaminantes emergentes porque aún no están regulados por ninguna norma que señale cuál es la concentración en la que empiezan a causar algún daño a la salud de las personas.
Y es que, mientras los iones de metales pesados ya están regulados en México, Estados Unidos y Europa, donde existen normas que prohíben que se desechen en concentraciones muy altas, en el caso de los fármacos aún se carece de dicha regulación. Por eso, hizo un llamado para que los ciudadanos no los viertan en el sistema de drenaje sanitario.
Por ejemplo, las concentraciones permitidas de metales pesados no deben exceder una parte por millón. Sin embargo, en el caso del cromo hexavalente, esas concentraciones deben estar por debajo de 0.1 partes por millón, pues es una sustancia que se acumula en la sangre humana y genera enfermedades.
“La presencia de cromo hexavalente en el organismo humano aumenta de forma directa el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón, bronquios, nariz y senos paranasales al ser inhalado. También genera problemas respiratorios al causar irritación de garganta y fosas nasales, úlceras en la nariz, asma, tos y dificultad para respirar”, dice la docente de la licenciatura en Química.
Asimismo, puede causar quemaduras profundas en la piel, irritación cutánea, dermatitis alérgica de contacto y eccemas. La ingesta de agua o alimentos contaminados con este residuo provoca efectos gastrointestinales como dolor abdominal, vómitos, diarrea, hemorragias e incluso daño hepático. También puede provocar anemia y problemas en el sistema reproductivo.
Al comienzo, explica, no hay problema, pero los efectos surgen cuando se está en contacto continuo con estos contaminantes. En específico, los iones de metales pesados afectan las vías urinarias y generarían problemas cognitivos, básicamente en niños. Eventualmente, podrían generar cáncer en alguna parte del cuerpo, pues el arsénico y todos estos contaminantes se acumulan en la sangre.
“Hay un proceso químico en el que estos iones de metales pesados se coordinan con el oxígeno que va en la sangre y forman compuestos más complejos y, a través del torrente sanguíneo, llegan a todas las partes del cuerpo en un proceso que se llama de coordinación química”, detalla.
Efecto del contacto con agua de drenaje
Como explica la investigadora, tener contacto con aguas residuales que contengan este tipo de partículas causa efectos principalmente en la piel de las personas.
Sin embargo, aclara, si el contacto es ocasional, con el baño se quita, pero, cuando es frecuente, se genera una bioacumulación de estos agentes. Por eso, no se recomienda ningún tipo de contacto con aguas residuales.
“Lo importante es que las empresas realmente tengan un adecuado sistema de tratamiento de aguas residuales para evitar concentraciones de tantos contaminantes que podrían dañarnos porque estos componentes pueden filtrarse al subsuelo y llegar a los mantos acuíferos de donde toman el agua comunidades que no tienen acceso al agua potable”, explica.
Por eso, remarca, todas las aguas residuales deben tratarse. Es una práctica que ya se está implementando en todo el mundo y que en Juárez está actualmente bajo vigilancia.
Dos de los proyectos en los que trabajan en el laboratorio están relacionados específicamente con el tratamiento de aguas residuales y cuentan con el apoyo de la UACJ y de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti, antiguo Conacyt).
“Estamos desarrollando sensores electroquímicos que nos permitan detectar estos contaminantes a bajas concentraciones, que sean tecnologías muy precisas, exactas, reproducibles y no tan costosas”, aseguró.
Otra parte de las investigaciones que realiza el laboratorio se enfoca en el tratamiento de aguas residuales mediante la degradación o remoción de estos contaminantes (se llama remoción al proceso de degradarlos), para que estos procesos se puedan implementar en plantas tratadoras de las industrias o en los que tiene la JMAS.
“Ahora lo que queremos es implementar nuevos procesos que, a partir de la degradación de estos contaminantes, los incorporemos con materiales semiconductores para hacer un proceso cíclico. Como estos procesos son electroquímicos e incorporan la electricidad, se pueden diseñar sistemas que atrapen estos electrones y los guardemos en un sistema de almacenamiento de energía. Esa es nuestra visión a largo plazo”, comentó.
Posteriormente, esa energía puede liberarse para otros procesos o para accionar dispositivos cuando se requiera.
Aunque la investigación se encuentra en una fase avanzada, la docente hace un llamado a los jóvenes para que se involucren en la búsqueda de soluciones a este problema que sigue presente en la ciudad.
“Instamos a los jóvenes juarenses a que estudien la Licenciatura en Química, que tiene mucha versatilidad para que ellos conozcan estas estrategias y, cuando entren al campo laboral, ya conozcan estas tecnologías e incidan en estos desarrollos y en su implementación, tanto en el mundo laboral como en el académico”, finaliza.
