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Caso pigmentos contaminantes en el río La Silla de Nuevo León: Alternativas para el monitoreo temprano y el biotratamiento enzimático del sitio impactado
. - 15 Abril 2012

El sistema de monitoreo de la calidad del Agua desarrollado por I2B del Tecnológico de Monterrey podría haber evitado el desastre ecológico del río La Silla por el pigmento ftalocianina de cobre que impactó el ecosistema en el municipio de Guadalupe, N.L.
Además se propone como solución para la remediación del sitio impactado los tratamientos enzimáticos brindados por Enzymatic Strategies.

El pasado 14 de Abril de 2012, apareció en el periódico El Norte de Monterrey, Nuevo León, México, una nota periodística que alertaba de una descarga industrial de residuos de un pigmento azul que se extendió a lo largo del Río la Silla por casi un kilómetro, desde la Colonia Los Lermas hasta la Colonia Crispín Treviño, en Guadalupe.

Juan Carlos Moreno Loo, encargado del despacho de la delegación la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (Profepa) solicitó tratar los desechos como peligrosos por tratarse de un compuesto para la elaboración de pigmentos o pintura. El mismo funcionario señaló como presunta responsable a la empresa Industrias IRO, S.A. de C.V. empresa dedicada a la producción y venta de pigmentos. El color azul que fabrican tiene el código internacional 147-14-8 el cual corresponde a la ftalocianina de cobre.

La ftalocianina es un compuesto de color verde azulado formado por la unión de cuatro grupos isoindol mediante cuatro átomos de nitrógeno. La parte central de la molécula puede coordinarse con un átomo metálico, dando lugar a sus diversos derivados que se emplean como colorantes y pigmentos. La exposición prolongada a este compuesto, de acuerdo con su ficha de seguridad, provoca daños en hígado y riñones y no es biodegradable. Esto representa un impacto considerable y que pone en riesgo la salud de la comunidad que vive río abajo de la zona impactada.

El costo ambiental y de la salud no podrá ser reparado por mas elevada que fuera la multa. Aun cuando la Profepa tenía reportes de la presencia de colorantes en el Río desde hace meses, no había tenido una herramienta tecnológica que les permitiera rastrear al responsable. Es una molécula muy estable a la luz, al calor y al ataque químico.

Ante esta contaminación la Secretaría de Salud estatal alertó a los locales del riesgo a la salud, así como el riesgo de las especies acuáticas que podrían tener bioacumulado este colorante por su presencia en el agua.

Por su parte, Agua y Drenaje de Monterrey descartó que este contaminante pudiera poner en peligro el suministro de agua potable de la Ciudad o el funcionamiento de alguna planta tratadora, y anunció que denunciaría el hecho a las autoridades federales.

Actualmente la Profepa realiza una investigación y si confirma que los residuos vertidos al río son peligrosos, interpondrá una denuncia penal y la empresa podría ser clausurada. Fernando Gutiérrez, titular de la Secretaría de Desarrollo Sustentable del gobierno de Nuevo León, comentó al periódico el Norte que la clausura de la descarga es temporal, porque la empresa puede posteriorrmente demostrar que ya cuenta con equipo y procedimientos que NO contaminen.

Eichlerová et al (2006) demostraron que una de las enzimas producidas por el basidiomiceto Dichomitus squalens son capaces de degradar la molécula de ftalocianina de cobre hasta en concentraciones de 2 g/l. Este hongo pertenece a los hongos de la podredumbre blanca de la madera los cuales tienen un poderoso sistema de degradación de moléculas di y poli-fenólicas que les permite aprovechar los nutrientes de celulosa que forman parte de su dieta alimenticia (Junghanns C. et al., 2008; Teerapatsakul C. et al., 2008; Vanhulle S. et al., 2007).

El diseño de sistemas para la degradación de colorantes ha sido demostrado exitosamente con cepa de Ganoderma sp. KU-Alk4 (Teerapatsakul et al., 2008). Actualmente, en el Centro del Agua para América Latina y el Caribe del Tecnológico de Monterrey estamos trabajando con la Universidad de Louvain en Bélgica para el diseño de mejores sistemas para la inmovilización de enzimas, lo que aseguraría mayores rendimientos de degradación y recuperación de los catalizadores biológicos después del proceso.

También en nuestro grupo de investigación de Bioprocesos Ambientales y Tratamientos Avanzados del Agua del Centro del Agua, tenemos tres nuevas compañías de base tecnológica surgidas del programa de Incubación de Negocios del Tecnológico de Monterrey, y dos de ellas podrían tener soluciones al problema que se presentó en el río La Silla.

La primera (Enzymatic Strategies) se concentra en el desarrollo de enzimas con propiedades catalíticas para la degradación de moléculas difíciles de oxidar. En el proyecto Novel Sustainable Bioprocesses for European Colour Industries (NMP2-CT-2004-505899 con 26 Socios en Europa en 10 ciudades y con un presupuesto de $166,418,000 M.N.) desarrollé un nuevo tratamiento para este tipo de contaminaciones, el cual demostró un gran potencial para ser utilizado para transformar colorantes por medios enzimáticos y que actualmente es comercializado por WETland.

El tratamiento enzimático es amigable con el medio ambiente, ya que los productos derivados de la reacción es agua, además las enzimas están diseñadas para actuar sobre un sustrato específico. Es por lo tanto una excelente oportunidad para aplicar nuestra tecnología, la cual permitirá mejorar la calidad del agua y remediar el impacto del contaminante en el vital líquido.

Monitoreo en tiempo real de la calidad del agua


El vertiginoso crecimiento de la población de Monterrey y su área metropolitana, así como la intensa actividad industrial de las últimas décadas, hace necesario un monitoreo continuo y en tiempo real de la calidad del agua, como se observó en el caso del río La Silla, pues podría afectar el suministro de agua potable, lo que provocaría una reducción de las reservas del vital líquido.

Es por lo anterior que este tipo de monitoreo es de alta prioridad para asegurar la sostenibilidad de la ciudad. Contaminantes emergentes, tales como los compuestos fenólicos y hormonas, por citar algunos ejemplos; así como la acumulación gradual de estas sustancias causa efectos dramáticos sobre el medio ambiente, amenaza la vida acuática y tiene efectos adversos para la salud humana debido a su potencial para atacar al sistema endocrino.

Sergio Maltos Uro, Subsecretario de Regulación y Fomento Sanitario del gobierno de Nuevo León, advirtió que la gente podría estar expuesta a una sustancia peligrosa en el río (15 de Abril de 2012). También podemos situar al tema en la agenda política, ya que es un tema de gran importancia, pues la NOM 002 no contempla como parámetro la turbidez del agua y sería de gran valor implementar estos parámetros para el mejoramiento de la norma. Seis días después del primer reporte de denuncia de la contaminación del río La Silla, el Estado clausuró la descarga realizada por Industrias IRO S.A. de C.V. (20 de Abril de 2012). Se encontró que la descarga estaba ubicada sobre Camino al Río La Silla, a unos 200 metros del afluente, a través de la red de drenaje sanitario.

Los esfuerzos para monitorear la existencia de tales sustancias en el agua, es generalmente mediante técnicas de espectrofotometría y cromatografía, las cuales son de alto costo aunado a la gran cantidad de tiempo que demanda el proceso, considerando que la muestra recolectada debe analizarse en un laboratorio fuera del sitio de muestreo, con equipo muy sofisticado lo cual implica falta de disponibilidad de datos en tiempo real.

 En el caso de la contaminación del río La Silla, los vecinos que viven en las márgenes del afluente aseguraron que este tipo de vertidos han sido constantes en los últimos ocho meses, al menos. El río, señalaron los vecinos, se ha pintado además de rojo, naranja, amarillo, morado y verde. Este es un tema importante a considerar para dirigir los esfuerzos para la implementación de sistemas de monitoreo de la calidad del agua como el que se diseñó en el Centro del Agua para América Latina y el Caribe del Tecnológico de Monterrey a través de I2B. Esta compañía de base tecnológica posee la patente Rodriguez-Delgado M.M., Rendón A.A., Parra R., and Martinez S.O. (2011) la cual consiste en un dispositivo Bio-micro-electro-mecánico para el monitoreo y detección en tiempo real de contaminantes en solución (Patente MX/a/2011/11693).

Estamos trabajando en el Centro del Agua en el análisis del tratamiento del contaminante y diseñando el proceso mas adecuado para remediar el sitio impactado. Estaremos proponiendo una solución para este problema que es de gran importancia para todos, porque todos usamos el agua y debemos conservar nuestros ecosistemas.


Referencias
- Eichlerová I., Homolka L., Nerud F. Synthetic dye decolorization capacity of white rot fungus Dichomitus squalens. Bioresource Technology. 2006, 97(16): 2153–2159
- Junghanns C., Parra R., Keshavarz T., and Schlosser D. Towards higher laccase activities produced by aquatic ascomycetous fungi through combination of elicitors and an alternative substrate. Engineering Life Science. 2008, 8(3): 277–285.
- Teerapatsakul C., Bucke C., Parra R., Keshavarz T. and Chitradon L. Dye decolourisation by laccase entrapped in copper alginate. World J of Microbiology and Biotechnology. 2008, 24:1367–1374.
- Teerapatsakul C., Parra R., Bucke C and Chitradon L. Improvement of laccase production from Ganoderma sp. KU-Alk4 by medium engineering. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2007, 23:1519–1527
- Vanhulle S., Radman R., Parra R., Cui T., Bols C-M, Tron T., Sannia G, and Keshavarz T. Effect of mannan oligosaccharide elicitor and ferulic acid on enhancement of laccases production in liquid cultures of bacidiomycetes. Enzyme and Microbial Technology. 2007, 40:1712-1718.


Dr. Roberto Parra Saldívar
r.parra@itesm.mx
Profesor Investigador
Centro del Agua para América Latina y el Caribe,
Instituto Tecnológico de Monterrey, campus Monterrey
Teléfono: 81-8358 2000 ext. 5561 sub. 105

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