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Contaminantes del agua identificados con nanosensores

Contaminantes del agua identificados con nanosensores

La mayoría de los fármacos y artículos de limpieza doméstica o personal contiene sustancias químicas muy contaminantes que van al drenaje y pasan desapercibidas por las técnicas convencionales de análisis en agua. Aunado a esto, las plantas de tratamiento no son completamente adecuadas para remover la totalidad de esos compuestos químicos que recibe el agua, los cuales perjudican tanto la salud humana como el medio ambiente, informó la profesora investigadora Nancy Edith Ornelas Soto, del Laboratorio de Nanotecnología Ambiental en el Centro del Agua para América Latina y el Caribe (CAD).

“Millones de personas con diabetes, cáncer, hipertensión, etcétera, reciben medicación permanente y si bien sus organismos absorben la cantidad necesaria para cada tratamiento, otra parte la excretan. Dichas sustancias, una vez liberadas, ocasionan estragos ecológicos considerables. Por ejemplo, el etinilestradiol, principio activo de las píldoras anticonceptivas, al llegar a ríos, lagos, lagunas o mares afecta la reproducción y el cambio de género en algunas especies”, comentó Ornelas Soto, quien pertenece al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) con nivel I.

Otro grupo de sustancias muy dañinas son la familia de los nonilfenoles, que se utilizan en la producción de detergentes y algunos productos cosméticos. Estos, al entrar en contacto con el organismo, actúan como disruptores endocrinos, los cuales imitan la función de una hormona natural, sin serlo. Los nonilfenoles no se degradan con facilidad y su bioacumulación es muy significativa y tóxica en organismos acuáticos y especies menores.

Para recubrir el fondo de los barcos y evitar la adhesión de microorganismos que carcomen el material con que están hechos, se usan pinturas que contienen un alguicida denominado Irgarol, mismo que cuando migra hacia el mar provoca impactos muy negativos sobre el fitoplancton (organismos vegetales marinos), así como estragos en especies de agua dulce, esenciales para la cadena alimenticia, añadió la doctora en ciencias químicas.

Los contaminantes más peligrosos en el agua son justamente los productos imitadores de hormonas y aunque todavía no existen estudios concluyentes, no solo las especies acuáticas reciben las consecuencias. En su momento, investigaciones científicas en humanos demostraron que el bisfenol A, base polimérica para la fabricación de plásticos duros como el de garrafones, mamilas, vasos y cantimploras, se asoció con daño al páncreas, lo cual puede desencadenar enfermedades crónicas como la diabetes, indicó la doctora Nancy Ornelas Soto.

Líneas de investigación

Micrografía SEM o por microscopio electrónico de barrido, de los nanomateriales utilizados para detección y tratamiento. Imagen cortesía de la doctora Nancy Ornelas.

Dada la problemática referida, en el Centro del Agua para América Latina y el Caribe, donde se estudia y trabaja en el tratamiento, biodegradación, monitoreo, esterilización, reúso, bioseparación, innovación y demás aspectos tanto científicos como tecnológicos relacionados con la utilización, manejo y suministro responsable, además de sostenible, del agua, un grupo de expertos en nanotecnología y nanoingeniería se ocupa de crear materiales nanoestructurados capaces de detectar contaminantes, a fin de idear un tratamiento que mejore la calidad del agua.

La doctora Nancy Ornelas Soto, junto con Melissa Rodríguez Delgado, doctora en ciencias de la ingeniería, Iris Anahí Aguilar Hernández, maestra en ciencias, y el químico Raúl García Morales —ambos estudiantes de doctorado adscritos al Tecnológico de Monterrey—, se han abocado a las líneas de investigación siguientes.

La primera tiene que ver con la detección, donde a través de nanomateriales biofuncionalizados, estos investigadores han elaborado sensores más eficientes.

La segunda consiste en el desarrollo de nanomateriales novedosos con aplicaciones en el tratamiento de contaminantes orgánicos persistentes.

“Para poder contrarrestar la contaminación química presente en el agua, se requieren sensores mucho más potentes que los que existen actualmente”, explicó la doctora Nancy Ornelas Soto, coordinadora de este equipo de investigación.

Cómo funcionan

La contaminación química está a muy bajas concentraciones y se encuentra en el agua potable, la cual presenta un sinnúmero de compuestos químicos.

Ello se debe a que las plantas de análisis y tratamiento del agua no tienen la tecnología para sustraerlos.

Sin embargo, es necesario crear un sensor para cada tipo  de contaminantes, lo que representa mucho esfuerzo en investigación.

Otra ventaja es que los sensores se pueden adaptar para su uso en equipos portátiles”, precisó la profesora Nancy Ornelas.

Tratamiento de los contaminantes

La otra línea de investigación sobre contaminación química en el agua es el proceso de purificación.

“Al respecto, estamos obteniendo materiales biológicos de fuentes naturales y, al mismo tiempo, desarrollando fotonanocatalizadores inorgánicos», dijo Ornelas.

Básicamente anclaron todos los materiales obtenidos sobre soportes para producir sistemas que degraden las moléculas orgánicas.

En conclusión, Ornelas señaló: «Estamos trabajando para que la descontaminación química del agua sea lo más efectiva”.

Fuente: Conacyt
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