3.6_Pérez Rivera - Universidad Autónoma de Querétaro

BÚSQUEDA DE ALTERADORES ENDOCRINOS DURANTE EL TRATAMIENTO
DE AGUAS RESIDUALES.
Pérez Rivera J.A. (1); Villatoro Monzón W.R. (3); Pérez Zeomeno H.R. (2);
Gutiérrez Medrano A.L. (2); Pizano García M.J. (2)
(1)Escuela de Bachilleres Plantel Norte
(2)Facultad de Ciencias Químicas
(3) Centro de Estudios Académicos sobre Contaminación Ambiental
Universidad Autónoma de Querétaro
RESUMEN
Los alteradores endocrinos son sustancias contaminantes y nocivas que dañan al sistema
endocrino. Es necesario estudiar sus efectos en las aguas residuales, porque ahí terminan la
mayoría de estos compuestos. Esta investigación busca determinar la cantidad existente de
alteradores endocrinos en las aguas residuales (AR), además de analizar qué tan eficazmente
son tratadas las AR en Querétaro.
Para esta investigación, se tomaron muestras de AR y de su respectivo efluente. La Planta
Tratadora de Aguas Residuales de la Comisión Estatal de Aguas proporcionó esas muestras.
Se analizaron sus propiedades físico-químicas. Posteriormente fueron acondicionadas
mediante un ajuste de pH y se conservaron en frío. Se procesaron mediante una metodología
de Arikan (2008). Por último, se les realizó una cromatografía de gases con el fin de
determinar la presencia de alteradores endocrinos en AR y sus efluentes. Los resultados de
esta investigación fueron sintetizados en tres gráficas, donde se comparan las propiedades de
las muestras de AR. Por último, agradecemos a todas las instituciones que hicieron posible
esta investigación.
INTRODUCCIÓN
En el cuerpo hay dos tipos de glándulas: exocrinas y endocrinas. Esta investigación se
enfocará en el sistema endocrino, que se compone de glándulas. Las glándulas endocrinas
producen hormonas, y las vierten en la sangre. La sangre las transporta hasta su órgano
objetivo, donde ejercen su influencia.
Un alterador endocrino se define como una sustancia o una mezcla exógena que altera la(s)
función(es) del sistema endocrino, y que por consiguiente perjudica la forma de vida de un
individuo, de su descendencia o de poblaciones enteras. Además de esto, los alteradores
endocrinos también son contaminantes ambientales (Damstra y col, 2003). Según una teoría
de Olea (2002), los alteradores endocrinos (A.E) pueden afectar de tres formas al sistema
endocrino:
1.- Mimetizan una hormona. Dentro del organismo actúan como si fueran una hormona real.
2.- Alteran a la glándula. Evitan que una glándula produzca hormonas.
3.- Alteran la hormona. Modifican la función de la hormona.
Muchos medicamentos, plaguicidas, y estrógenos, son AE. Podemos citar algunos ejemplos:
diclofenaco, DDT (diclorodifeniltricloroetano), y estradiol.
Es muy importante estudiar los AE en las aguas residuales, porque es ahí donde afectan a la
fauna (en especial la acuática). Además, todos los AE terminan en las aguas residuales
(Arikan, 2008). El estradiol, por ejemplo, se consume a través de los anticonceptivos. Se
expulsa del organismo por la orina, así que acaba por contaminar el agua y llega a las aguas
residuales. Por ello, es lógico que las aguas residuales contengan cantidades importantes de
AE, aunque sólo sean algunos nanogramos por litro. Esa pequeña cantidad de masa es
suficiente para contaminar y alterar el sistema endocrino de la fauna acuática (Arikan, 2008).
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OBJETIVO
Durante esta investigación se proporcionarán las condiciones para determinar la cantidad
existente de la hormona 17β-estradiol y del medicamento diclofenaco en AR. También se
buscará determinar la eficiencia del tratamiento de AR de la Planta tratadora que proporcionó
las muestras para la investigación.
METODOLOGÍA
MUESTREO Y CARACTERIZACIÓN
Se tomaron muestras líquidas de AR durante 6 días. Cada día se tomó un litro de influente y
otro de efluente. Se realizó el análisis de de sus propiedades fisicoquímicas: contenido de
sólidos suspendidos totales, temperatura, pH, conductividad, demanda química de oxígeno, y
además, color y turbidez, para el influente efluente.
ACONDICIONAMIENTO DE LAS MUESTRAS
A las muestras se les ajustó el pH a 2. Esto se realizó mediante la adición de una solución de
H2SO4 (ácido sulfúrico) al 10% de pureza. Las muestras de influente requirieron de 7 a 9 ml
de esta solución para que su pH fuera de 2. Los efluentes sólo necesitaron de 1.3 a 1.5 ml para
que su pH pasara a 2. Todas las muestras fueron conservadas en frío hasta su extracción.
EXTRACCION EN FASE SÓLIDA
Las muestras se filtraron con papel Watman 41. Se hizo pasar un litro de cada muestra en una
columna Oasis® HLB (Waters) [Figura 1]. A los sólidos que quedaron se les agregó una
mezcla de metanol con 2-propanona (acetona) (50% - 50%). Luego fueron evaporados, para
que finalmente se les aplique una cromatografía de gases y se pueda determinar la presencia
de AE en aguas residuales antes y después de ser tratadas. Este proceso fue descrito por
Arikan (2008).
Fig. 1. Filtración mediante columnas Oasis®
RESULTADOS
En la figura 2 se observa el contenido de sólidos suspendidos totales (SST) en el influente y el
efluente. El influente presentó una media de 132 + 13 µg/L. El efluente presentó una media de
3 + 1 µg/L. En el eje secundario, está el color. Sólo se analizó el color del efluente. El
efluente tuvo un color promedio de 50 + 28. Esto demuestra que el color no fue constante.
2
120
75
80
50
40
25
0
Color (PtCo)
100
SST (µg/L)
160
0
1
2
3
4
5
6
Influente
Efluente
Color de efluente
Día
Fig. 2. SST (eje izquierdo) y color del efluente (eje derecho).
En la figura 3, se puede observar la turbidez y el pH. Sólo se analizó la turbidez del efluente.
La turbidez promedio fue de 5 + 1.9 FAU. El promedio de pH del influente fue 8 + 0.1,
mientras que en el efluente fue de 7 + 0.2. En ambos casos, el pH fue constante.
8
10
6
pH
Turbidez (FAU)
8
6
4
4
2
2
0
0
1
2
3
4
5
6
Turbidez (FAU)
pH de influente
pH de efluente
Día
Fig. 3. Turbidez (medida en el eje izquierdo) y pH (medido en el eje derecho)
Por último, en la figura 4 se presenta la conductividad eléctrica (CE) y la demanda química de
oxígeno (DQO). En el influente, la CE fue en promedio de 1516 + 264 µS/s. Su DQO fue 689
+ 174mg/L. El efluente presentó una CE de 1457 + 229 µS/s. La DQO fue de 27 + 20.
Conductividad eléctrica
(μS/s)
2000
1000
800
600
1000
400
DQO (mg/L)
1500
500
200
Influente
Efluente
DQO de
influente
DQO de
efluente
0
0
1
2
3
4
5
6
día
Fig. 4. Conductividad (eje izquierdo) y DQO (Eje derecho)
3
CONCLUSIONES
El tratamiento de las AR en la planta tratadora de la Comisión Estatal de Aguas (CEA) sí es
eficiente, debido a que esta agua constantemente esta siendo reciclada y por ende cada vez se
le tiene que dar un mejor tratamiento. Sin embargo, sigue siendo probable la presencia de AE
en el efluente.
RECOMENDACIONES
Proponemos que siempre se verifiquen las etiquetas de los medicamentos que se consumen,
para evitar adquirir A.E. De esta forma, su presencia en el agua irá decreciendo
paulatinamente.
AGRADECIMIENTOS
 Centro de Estudios Académicos sobre Contaminación Ambiental, Coordinación.
 Comisión Estatal de Aguas, Planta Tratadora de Aguas Residuales. TAQ.
 Dirección de Investigación y Posgrado de la Universidad Autónoma de Querétaro.
 Proyecto UAQ FCQ200901.
 Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Querétaro.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y ELECTRÓNICAS
 Arikan, O.A., Rice y Codling E., “Ocurrence of antibiotics and hormones in a mayor
agricultural watershed”, Desalination. 226, 121-133, 2008.
 Damstra, T., y colaboradores: “Evaluación global del estado de la ciencia sobre
disruptores endocrinos”. OMS. 2003.
 Olea, N., “La exposición a disruptores endocrinos”, Universidad de Granada, 2002.
 www.greenfacts.org
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