Contaminación

Contaminación

¿Qué es un contaminante?

Es cualquier agente físico, químico o biológico que altere el balance o la homeostasis del ambiente o de un ecosistema.

Para esto se requiere entender qué es homeostasis...

Homeostasis es la palabra que usamos para definir lo que antes llamábamos equilibrio ecológico. Ahora lo llamamos homeostasis, por qué? Bueno, porque el equilibrio, implica que la cantidad de la materia se mantiene constante, pero esto se debe a la entrada y salida de materia del ecosistema. En otras palabras. Equilibrio implicaría que el ecosistema está aislado y que no tiene intercambio de sustancias o especies biológicas con el resto del planeta. Obvio, eso no es cierto, por eso dejamos de usar la palabra equilibrio. 

Usamos la palabra homeostasis para indicar que todo se encuentra en "balance". Puede haber cambios  en el número de individuos de cada especie, o puede haber cambios en sustancias como tierra o agua, pero eso permite que la vida prolifere y no se pierdan especies. El hecho de que una especie pueda aumentar temporalmente, no pone en riesgo a las demás especies del ecosistema.

Claro que cuando hablamos de especies hablamos de todos los reinos: animales, vegetales, hongos, protistas y bacterias. Como me encanta el latín, usaré los nombres en latín. Los reinos son:

Animalia

Plantae

Fungi (hongos)

Protista (el de varios parásitos)

Monera (el de las bacterias)

Ejemplos de factores contaminantes:

Factores naturales:

Incendios, Inundaciones, Terremotos y más...

Factores antropogénicos, es decir, provocados por el hombre:

Deforestación, producción de CO2 en exceso por combustión de hidrocarburos, etc.

Contaminación Microbiológica, entre ellas por bacterias fecales...

Sustancias contaminantes:

Existen muchos compuestos químicos que han sido producidos por el hombre y que pueden contaminar ecosistemas. Mencionemos algunas clases de compuestos (según su naturaleza química):

Metales pesados y metaloides. El hombre los purifica y en alta concentración -mayor a los límites naturales- son contaminantes. Ejemplos pueden ser cadmio, plomo, arsénico y niquel, por mencionar algunos. Estos pueden contaminar aire, agua y tierra. Pueden provocar desde náuseas o cáncer hasta muerte.

Compuestos de bajo peso molecular. Compuestos inorgánicos u orgánicos que son originados por el hombre para ciertas actividades. Ejemplos, el cloro, cianuro y SO2, por mencionar algunos. 

Compuestos orgánicos volátiles (COVs). Los conocemos como COVs, son compuestos de la química del carbono que son de bajo peso molecular y pueden evaporarse rápidamente, por lo que contaminan el aire fácilmente, sobre todo si se excede cierto límite. Ejemplos: fenol, tricloroetileno y cloroformo. También incluye a los llamados BTX, que son la siguiente clase:

Benceno, Tolueno, Xileno, llamados en conjunto BTX (pronunciamos "bitex"), son derivados del petróleo de bajo peso molecular, volátiles y que se usan como solventes para pinturas y pegamentos entre otras cosas.

Hidrocarburos, estos incluyen las gasolinas y a un grupo especial de hidrocarburos que usualmente los incluimos en otra clase:

Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos. : son compuestos orgánicos derivados del petróleo con varios anillos aromáticos, como ejemplo podemos mencionar al pireno y benzo[a]pireno, entre otros.

dibenzo-p-Dioxinas policloradas, abreviadas comúnmente como PCDDs, y dibenzofuranos policlorados, abreviados como PCDFs. Estos se generan por reacción del cloro (el cloro doméstico que usamos para desmanchar o esterilizar) con compuestos aromáticos. Se producen por la reacción que puede ser accidental (como cuando limpiamos y sin darnos cuenta lo producimos), o como cuando hay un derrame de cloro porque una pipa industrial se regó, pero también podría darse de manera provocada o sintetizada para fines industriales.

Bifenilos policlorados, también abreviados como PCBs, son compuestos que al igual que las PCDs pueden ser producidos accidentalmente al reaccionar 

Plaguicidas, utilizados para diezmar especies de plantas o animales que no son benéficos para el hombre y que provocan algún efecto adverso como la propagación de una enfermedad o la disminución en el cultivo de plantas o animales. Existen de muchos tipos y puede haber contra hongos (fungicidas), contra algas (alguicidas), contra bacterias (bactericidas), contra insectos (insecticidas), contra moluscos (molusquicidas) o contra plantas (herbicidas). Desafortunadamente, muchos de ellos terminan afectando a más especies a demás de a la cual fueron administrados. Entre las clases más relevantes están los derivados del cloro, o POCs que es la abreviación de plaguicidas organoclorados, y los derivados del fósforo, o POFs que es la abreviación de plaguicidas organofosforados.

Algunos de estos compuestos son muy estables químicamente, así que cuando se encuentran en la naturaleza pueden existir por mucho tiempo, a menos que se encuentren con un organismo capaz de degradarlos o biotransformarlos. Sin embargo, hay algunos que incluso son resistentes a la biodegradación por organismos y pueden durar por años:

Compuestos orgánicos persistentes.Se les abrevia como COPs. Estos son el principal interés para mí. Te preguntarás ¿por qué? Bueno, resulta que estos compuestos además de ser tóxicos, son difíciles de degradar porque son estables químicamente y pocos organismos los pueden degradar. Así, se mantienen en nuestro ambiente por más de 3 años. Peor aún, no sabemos dónde se encuentran, aunque los hemos buscado en suelo, agua y aire, y los encontramos en varios lados pero a concentraciones bajas. Pero como se mantienen por muchos años, si se siguen liberando al ambiente, por accidente o por residuos, se irán acumulando hasta llegar a concentraciones que no podremos manejar. Estos son:

¿Has escuchado de alguno de ellos? Seguro que sí, El DDT, es uno de los más conocidos. Nota que engloban muchos plaguicidas organoclorados, pero también PCDDs, PCDFs y PCBs.

Como te darás cuenta, todos los COPs son organohalogenados, es decir, tienen cloro, bromo o flúor incorporado en sus moléculas. En la convención de Estocolmo, varios países, entre ellos México, hicieron un compromiso para dejar de producirlos o restringir su uso a nivel mundial. 

Recientemente, se han estado encontrado que algunos compuestos tienen efectos y afectan las funciones hormonales en el humano. Desde el punto de vista químico, son muy diversos, así que engloban dentro de un mismo tipo y se les llama Contaminantes Emergentes (CEs). Ejemplos son los siguientes:

• Algunos fármacos como el antihipertensivo metoprolol, antidepresivos como la carbamazepina
• Algunos antimicrobianos como el triclosán, 
• Bloqueadores solares como la oxibenzona y parabenos.
• Plaguicidas como el DEET
• Algunas fragancias como el xileno de almizcle
• retardantes de flama: como los ésteres de fosfato
• Aditivos de plásticos como el Bisfenol A (BPA), los ftalatos, benzotriazoles y sustancias perfluoroalquílicas (PFAs)

y muchos más, repito, estos son solo ejemplos.

Se han encontrado pocos organismos que degraden todos los tóxicos mencionados arriba, y aquí es donde entra nuestra disciplina, los mecanismos de degradación, son parte de nuestro estudio: Bioquímica ecológica o más específicamente Bioquímica Toxicológica.

El estudio de las reacciones de degradación nos permiten entender cómo los organismos se defienden, como nosotros nos podríamos proteger pero también, cuáles organismos podrían aplicarse para acelerar su degradación, es decir, acelerar su desaparición del medio. Es por ello, que la bioquímica es la base de estas tecnologías para eliminar o mitigar el efecto adverso de los contaminantes en el ambiente mediante el uso de organismos o derivados de ellos, a las que se les llama en conjunto tecnologías de Biorremediación.

También los microorganismos patógenos pueden ser un contaminante, en especial en aguas y aire, porque pueden alterar el balance de las especies de la microbiota.

En los siguientes blogs, hablaremos de estos contaminantes, cómo se originan, dónde se les ha encontrado y cuáles efectos adversos tienen en nuestra salud y en el ambiente. Además, hablaremos de cómo se pueden biodegradar o biotransformar para disminuir su efecto en la salud y el ambiente.

Revisa continuamente este blog, iremos actualizando los vínculos a las otras páginas.