Evaluación de la toxicidad de contaminantes presentes en aguas residuales industriales
Las aguas residuales industriales son en muchos casos tratadas en estaciones depuradoras de aguas residuales basadas en sistemas biológicos de depuración. Los contaminantes contenidos en las aguas residuales industriales pueden ejercer un efecto inhibitorio sobre el funcionamiento de los reactores biológicos de depuración y tener baja biodegradabilidad. Esta situación provoca una menor eliminación durante la depuración de los contaminantes tóxicos o poco biodegradables, lo que provoca su aparición en el medio acuático provocando toxicidad sobre diferentes organismos. Dada la diversidad de organismos implicados en la depuración de aguas residuales, organismos existentes en el medio acuáticos, y contaminantes recibidos por las depuradoras, la evaluación de toxicidad y biodegradabilidad debe realizarse combinando los resultados obtenidos con la aplicación de diferentes métodos.
[Grupo de Procesos y Sistemas de Ingeniería Ambiental, Universidad Autónoma de Madrid]
La mayoría de las aguas residuales industriales reciben tratamiento en estaciones depuradoras de aguas residuales industriales antes de su vertido al medio acuático. En las zonas más sensibles, y en función del tamaño de la población, el proceso de depuración siempre tiene como elemento central un sistema biológico de tratamiento para garantizar un nivel elevado de eliminación de materia orgánica. Esta etapa del tratamiento es vulnerable a la presencia de compuestos tóxicos en los vertidos de aguas residuales industriales tóxicos (Jönsson et al., 2000). Cualquier efecto inhibitorio en los sistemas biológicos reduce la calidad de las aguas residuales tratadas que se vierten al río o el mar, o se reutilizan en agricultura u otros usos.
La mayoría de los trabajos realizados sobre la toxicidad de aguas industriales se centran en los efectos tóxicos de los vertidos directos a cauces o al mar agua (Chapman, 2000). Estos vertidos directos representan sólo una minoría de las aguas residuales industriales. Además, la evaluación de la toxicidad mediante bioensayos se ha basado en la adición de componentes tóxicos individuales o mezclas a un sistema de prueba. Este tipo de procedimiento puede infraestimar de forma importante la toxicidad de los contaminantes para los sistemas biológicos de depuración, que reciben una mezcla compleja de contaminantes industriales y domésticos.
El tipo de organismos con los que se realizan los bioensayos de toxicidad influye de forma importante sobre los resultados obtenidos. Así, tanto los organismos pertenecientes a un mismo nivel trófico como a niveles diferentes pueden mostrar una respuesta muy diferente ante sustancias tóxicas y mezclas de éstas (Codina et al., 1993, Ribo, 1997; Shoji et al. 2000).
Por ello resulta deseable la utilización de bioensayos basados en un conjunto de organismos. Esto es importante debido a la complejidad en términos de diversidad de organismos presentes en ambientes naturales y las diferencias en el estado fisiológico. En el tratamiento de aguas residuales y el proceso de lodos activados, los organismos implicados son microorganismos, tanto procariotas como eucariotas, que no responden de la misma manera ante los tóxicos. Asimismo, es relevante que algunos tóxicos, al ser degradados por los microorganismos se convierten en una amplia gama de productos intermedios con efectos estrogénico sobre peces, mamíferos y otros organismos (Servos, 1999).
Los bioensayos de toxicidad más comunes incluyen la inhibición de la nitrificación, respirometría, luminiscencia del trifosfato de adenosina (ATP), inhibición enzimática y el bioensayo con Vibrio fischeri (Dazell et al, 2002), éste último tomado como estándar de toxicidad por algunas administraciones. Los resultados ofrecidos por estos test son diferentes incluso para un mismo contaminante. Así, frente a metales pesados como Cd, Cr, Cu y Zn los ensayos más sensibles son los basados en Vibrio fischeri y en la inhibición de la nitrificación. La sensibilidad de los diferentes métodos puede invertirse para otros contaminantes, por lo que es recomendable que la evaluación de la toxicidad de tóxicos en aguas residuales se base en los resultados combinados de varios tests.
Como punto adicional a tener en cuenta cabe indicar que un contaminante que no manifieste una inhibición importante sobre los sistemas biológicos de depuración puede tener una baja biodegradabilidad, pudiendo aparecer en concentraciones relevantes en los efluentes de las depuradoras y ejerciendo efectos tóxicos sobre organismos característicos de los cauces a los que se vierten las aguas depuradas. Por este motivo, es recomendable que junto con los tests de toxicidad se lleven a cabo tests de biodegradabilidad en fangos activados.
En 1981 la OCDE publicó por primera vez las directrices para ensayos de biodegradación de las sustancias químicas que han sido sometidas posteriormente a actualización. A la par, la Organización Internacional de Normalización (ISO) ha desarrollado directrices en línea con las de la OCDE.
En los ensayos de biodegradación de las directrices de la OCDE se establecen tres categorías principales: los ensayos de biodegradabilidad fácil, las pruebas de biodegradabilidad intrínseca y de simulación. Las pruebas más importantes para el uso práctico son las pruebas de biodegradabilidad fácil. Estas son las pruebas más exigentes, basadas en condiciones limitadas de aclimatación del inóculo. Los ensayos de biodegradabilidad fácil se basan en la medida de la eliminación de compuestos orgánicos en forma de carbono orgánico disuelto, la producción de dióxido de carbono por catabolismo y en la determinación de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Junto a ellos son relevantes los ensayos de respirometría, base de muchos de los ensayos más modernos de biodegradación.
P.M. Chapman , Environmental Toxicology and Chemistry 19 1 (2000), pp. 3–13
J.C. Codina, A. Pérez-García, P. Romero and A. Vincente , Archives of Environmental Contamination and Toxicology 25 (1993), pp. 250–254
Dalzell, D.J.B., et al. Chemosphere 47 (2002), pp. 535-545.
K. Jönsson, C. Grunditz, G. Dalhammar and J.la.C. Jansen , Water Research 34 9 (2000), pp. 2455–2462
J.M. Ribo , Environmental Toxicology and Water Quality 12 4 (1997), pp. 283–294.
R. Shoji, A. Sakoda, Y. Sakai and M. Suzuki , Water Science and Technology 42 3/4 (2000), pp. 115–124.
M.R. Servos , Review of the aquatic toxicity, estrogenic responses and bioaccumulation of alkylphenols and alkylphenol polyethoxylates. Water Quality Research Journal of Canada 34 (1999), pp. 123–177.
A la toxiciad de contaminantes presentes en aguas residuales industriales hay que añadir que nuestros acuiferos estan cada vez mas contaminados por los fármacos que nuestra sociedad consume de forma casi enfermiza, llegan a los rios a travez del alcantarillado y como no los elimina ninguna depuradora los estamos ingiriendo a travez del agua de los grifos y de los alimentos que se riegan con ella. De hecho cada vez mas personas sufren trastornos de todo tipo y se esta multiplicando el numero de bacterias resistents a los antibioticos. Ya se hacomprobado que es asi en las aguas del Ebro y en dos afluentes del Llobregat pero esta pasando en toda España.
Es um tema preocupante, en el ecuador en el sector de la costa ( las playas )no existe tratamiento biologico de aguas servidas, se descargan directamente al mar y cada vez es mas crìtico por el incremento de la poblaciòn, hay casos por contaminaciòn por coliformes tortales.
La presencia de contaminantes persistentes en aguas es sin dudas un problema que afecta a todos los países en diferentes proporciones. La metodología científico- tecnológica para enfrentarla debería ser tarea priorizada por las cátedras competentes de las universidades y otras instituciones con capacidades científicas en cuanto a recursos en el sentido amplio de la palabra. Hay que recordar que el ritmo de obtención de nuevos productos químicos supera las capacidades de realizar evaluación toxicológica (ecotoxicología) que garanticen aspectos tan sensibles como la persistencia ambiental, la biodegradación y la bioacumulación de las mismas al nivel deseado y generalizado. LA VOLUNTAD POLITICA DE LAS NACIONES DEBEN INCLUIR ESTA PROBLEMATICA EN SUS DEBATES POLITICOS.
El trabajo me parece excelente y el complemento de las pruebas de toxicidad con analisis de biodegradabilidad pienso es la combinación perfecta para analisis integral del ecosistema.