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El proyecto denominado “Proceso de Oxidación avanzada basado en ozono para degradar compuestos disruptores endocrinos presentes en el agua”, fue un proyecto de Ciencia Básica CONACYT-SEP desarrollado en el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco A.C. (CIATEJ) inscrito dentro de un marco nacional e internacional de necesidad ambiental y de salud pública para desarrollar nuevos métodos de tratamiento de cuerpos superficiales de agua que sirven como fuentes de abastecimiento de agua potable.

El Dr. Alberto López López, investigador titular y director del área de Tecnología Ambiental del CIATEJ, dirigió este proyecto de investigación científica. El Dr. López, define los Compuestos Disruptores del Sistema Endocrino (EDCs por sus siglas en inglés), como aquellos contaminantes o sustancias exógenas que alteran la síntesis, el transporte y la acción o eliminación de hormonas naturales responsables de mantener la homeotasis, es decir, los procesos de autorregulación del metabolismo en los seres vivos y sus procesos de reproducción. Estos compuestos representan un riesgo potencial para la salud humana asociado a problemas de los sistemas reproductores femenino y masculino, algunos de ellos son precursores de cáncer de mama y próstata.

Los EDCs se encuentran presentes en el agua superficial, en el suelo y en el aire, existen una gran diversidad de éstos, básicamente solventes, plaguicidas organoclorados, retardantes de flama, plastificantes y hormonas sintéticas y naturales, por mencionar algunos ejemplos. También se pueden encontrar fármacos o metabolitos que no son asimilados por el cuerpo humano.

El proyecto dirigido por el Dr. López estuvo orientado a desarrollar metodologías analíticas para identificar y cuantificar estos compuestos en diferentes tipos de agua, así como al desarrollo de un Proceso de Oxidación Avanzada basado en Ozono (POA-03) a nivel piloto para degradar EDCs presentes en el agua con el fin de establecer los fundamentos técnicos, científicos y condiciones óptimas de tratamiento para un escalamiento futuro del proceso.

Los efluentes residuales industriales o domésticos presentan concentraciones bajas de este tipo de compuestos, aun cuando reciben tratamiento por métodos convencionales, los EDCs permanecen en los efluentes, los cuales generalmente terminan en un cuerpo receptor de agua como un río o un lago que sirve de fuente abastecimiento de agua potable. Los tratamientos convencionales para tratar el agua como lodos activados o el proceso de coagulación-floculación no son suficientes para eliminar este tipo de compuestos por ser recalcitrantes a la degradación biológica natural o controlada, o bien sus eficiencia de remoción son muy bajas.

Los EDCs se encuentran en cuerpos de agua en concentraciones muy bajas, en el orden de micro y nanogramos, por lo que no existen metodologías analíticas estandarizadas para su identificación y cuantificación; por lo que la implementación de los métodos analíticos fue un primer objetivo de este proyecto de investigación.

El grupo de investigación encabezado por el Dr. López, desarrolló un proceso de oxidación avanzada que utiliza ozono, capaz de degradar compuestos recalcitrantes a los procesos biológicos, es decir, sustancias difícilmente biodegradables como los EDCs. Este procedimiento se lleva a cabo en reactores gas-líquido, en donde al agua con presencia de EDCs se le hace pasar una corriente de gas con ozono, el cual es un gran oxidante; bajo ciertas condiciones de temperatura, pH, presión y dosificación de ozono. Los EDCs son degradados en más del 95 por ciento de su concentración inicial, superando así los procesos convencionales de tratamiento de aguas, los que solo alcanzan el 50 por ciento de remoción.

Esta investigación generó una tecnología que se puede integrar en la última parte de un sistema de potabilización de agua; además los resultados sientan un precedente para poder regular la presencia de este tipo de compuestos a través de las normas de calidad del agua y reducir los riesgo de salud pública.

Este proceso está orientado a complementar un sistema tradicional de potabilización de agua donde a pesar de la aplicación de procesos como coagulación, floculación, filtración y desinfección con cloro que recibe el agua, los compuestos disruptores endocrinos persisten, por lo que se constituye como un pos-tratamiento avanzado para lograr eliminar este tipo de contaminantes que a pesar de presentarse en bajas concentraciones son suficientes para dañar el sistema endócrino de los seres vivos que consumen el líquido.

Actualmente el Dr. Alberto López y su equipo están trabajando en la degradación de bisfenol-A presente en el agua, un EDC ampliamente utilizado en la industria la industria del plástico; realizando pruebas cinéticas de degradación a diferentes dosis de ozono. Aplicando los fundamentos de un proceso para degradar compuestos recalcitrantes presentes en el agua desarrollado y patentado en el CIATEJ. Además, se utiliza una técnica llamada Stopped-flow (flujo detenido), la principal ventaja de esta técnica es medir la velocidad de reacciones rápidas en tiempo real del orden de milisegundos entre contaminantes y el oxidante, en este caso la cinética de degradación entre el bisfenol-A y el ozono.

El proceso se desarrolló a nivel laboratorio se validó a nivel piloto y actualmente se están buscando usuarios para transferir esta tecnología. De este proyecto se ha derivado una patente denominada: Proceso para degradar compuestos recalcitrantes presentes en el agua, la cual fue otorgada en 2014. El grupo de trabajo científico estuvo conformado por investigadores de CIATEJ además de contar con la colaboración de investigadores del Instituto Nacional de Ciencias Aplicadas de Toulouse y la Universidad Politécnica de Valencia. Se logró también la formación de un estudiante de doctorado, dos estudiantes de maestría y dos estudiantes de licenciatura así como la generación de cuatro artículos científicos.


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Agua libre de contaminantes

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