Sesión 5 actividad 2: Análisis y abstracción de información
MARCO
TEÓRICO.
La contaminación no es un problema reciente, es una
consecuencia de la industrialización y el desarrollo de la sociedad, y no es un
problema menor, pues los costos para descontaminar son altos.
Sin embargo ya hay varias formas de intentar remediar este problema, aquí es
donde hace su aportación la biotecnología, con sus procesos de biorremediación.
Este es un proceso aplicable para todo tipo de contaminación ambiental, pero yo
me enfocare en la biorremediación de agua, su importancia los métodos y veré
algunas investigaciones que se han hecho especialmente en nuestro bello país México,
derivando de la gran duda ¿qué tan grave es nuestro problema? Y ¿que estamos
haciendo? Pero antes de entrar de lleno al tema aclaremos varios conceptos y
veamos algunos datos recabados.
ANTECEDENTES
DE LA INVESTIGACIÓN:
“Cada año se vierten a los cuerpos de agua millones de metros cúbicos de aguas residuales, descargas municipales, industriales y
agrícolas tratadas de forma inadecuada o sin tratamiento alguno. La
contaminación del agua tiene un severo impacto en los ecosistemas y en la
salud. Es preciso reducir los volúmenes y mejorar los procesos de tratamiento,
no sólo para procurar el bienestar social y la protección ambiental, sino
también por razones económicas y de seguridad nacional.
En México, las descargas de aguas residuales se clasifican en
municipales (abastecimiento público urbano y rural) y no municipales (otros
usos como industria auto-abastecida). Según cifras oficiales, se trata el 52.7%
de las aguas municipales que se generan, y el 32% de las aguas no municipales.
Aunque hay avances es aún insuficiente y existe un volumen indeterminado
de aguas contaminadas que no son colectadas, que se pierden en las redes de
desagüe o que se descargan de forma ilegal directamente al medio. Se calcula
que en 2015 el costo económico de la contaminación causada por aguas residuales
no tratadas fue de 57 403 millones de pesos, equivalentes al 0.3% del producto
interno bruto.”
El físico Freeman
Dyson, de la Universidad de Princeton, pronosticó hace años que la
biotecnología transformaría más profundamente al mundo que la revolución
industrial y aunque nadie predice que los gérmenes lleguen a ser lo bastante
inteligentes para calcular nuestros impuestos; gracias al trabajo de los
actuales magos de la biotecnología, estos pequeñísimos seres que nos obligan a
lavarnos las manos para eliminarlos lo más pronto posible, son ya los
impulsores microscópicos de una nueva revolución industrial.
Estas bacterias,
ahora famosas, son la clave gracias a la cual el Río Támesis, en Londres, hace
ya algunos años, haya superado sus pestilencias, tornándose en un río
cristalino.
En la titánica
tarea de recuperación del Támesis, actuaron varias empresas utilizando
biotecnología para el tratamiento de residuos orgánicos. Bio-systems, una
empresa fundada en 1978 en los Estados Unidos, dedicada a este tipo de
biotecnología, fue una de las que participara en tal recuperación, así como
también en la del Río Sena y en muchos casos relevantes a nivel mundial,
utilizando el mismo procedimiento, donde sin esa intervención, los famosos
pescadores cuya visión alegraba las jornadas policiales del inspector Maigret,
no seguirían ocupando las orillas amuralladas del Sena, que para gran parte del
mundo es sinónimo de vida galante.
Biotecnología,
empresas y productos estuvieron también detrás del plan general de limpieza del
Golfo Pérsico cuando se desató la acción bélica entre Kuwait e Irak, también
para combatir los derrames de petróleo que hubo en las costas del Golfo de
Alaska cuando encalló el Exxon Valdez.
Pero no hay que ir tan lejos. Técnica, empresa y
productos están presentes respaldando los esfuerzos de la estatal Petrobrás de
Brasil, controlando rigurosamente la refinería de Cubatao, para no exceder
parámetros de contaminación que afecten la calidad de las aguas de Santos y
Guaruya.
Enfermedades que se pueden transmitir por agua
contaminada
La conciencia
sobre la importancia del derecho al agua empieza en el momento en que nos
informamos sobre ello. Algunas de las
enfermedades transmitidas por el agua contaminada:
•Diarrea: provoca
que las personas pierdan líquido y electrolitos, lo que supone la
deshidratación y lleva en algunos casos a causar la muerte en el paciente. Los
niños y las niñas que padecen episodios repetidos de esta dolencia son más vulnerables
ante la desnutrición y otras enfermedades.
•Disentería:
provocada por bacterias, esta enfermedad causa diarrea en los pacientes. En las
personas adultas rara vez sucede, aunque bien es cierto que los niños y las
niñas son sus principales víctimas.
•Cólera: es una
infección bacteriana aguda del intestino que provoca numerosos episodios de
diarrea y vómitos intensos, los cuales, a su vez, pueden generar deshidratación
aguda y provocar la muerte.
•Paludismo: es
una enfermedad provocada por un parásito transmitido a través ciertos tipos de
mosquitos que habitan en zonas de aguas estancadas o en sitios donde el agua no
goza de la calidad suficiente.
•Esquistosomiasis:
esta anomalía es causada por parásitos que penetran la piel de las personas que
se están lavando o bañando en fuentes de agua contaminado, provocando
infecciones que dañan el hígado, los intestinos, los pulmones y la vejiga,
entre otros órganos.
•Tifus:
enfermedad provocada por bacterias que causa fiebres, diarreas, vómitos e inflamación
del bazo y del intestino.
•Tracoma: es una
infección de los ojos provocada por las deficientes prácticas higiénicas debido
a la falta de agua o la existencia de condiciones insalubres. Los niños y las
niñas son especialmente vulnerables a ella.
•Fiebre tifoidea:
es una infección bacteriana causada por la ingesta de agua contaminada. Los
pacientes a quienes se les diagnostica sufren dolor de cabeza, náuseas y
pérdida de apetito, entre otros síntomas.
Otras
enfermedades derivadas del agua contaminada
Ojalá la lista de
enfermedades fuera corta, pero lamentablemente no es así. A todas las anomalías
que te hemos presentado en el apartado anterior podemos añadir otras que se
derivan del consumo de agua contaminada o en condiciones insalubres.
Sería bueno que
también las conocieras, aunque sea simplemente a través de una breve mención.
Veamos: anemia, anquilostomiasis, arsenicosis, ascariasis, botulismo, dengue,
criptosporiodiosis, campilobacteriosis, toxinas cianobacteriales, encefalitis
japonesa, dracunculiasis, fluorosis, giardiasis, hepatitis, anquilostomiasis, legionelosis,
leptospirosis, polio, filariasis linfática, malaria, malnutrición,
metahemoglobinemia, oncocercosis, tinea, escabiosis, trichuriasis, entre otras.
No es nuestra
intención hacerte sentir mal con esta información. Simplemente, lo que buscamos
es que recuerdes que todos nosotros somos unos privilegiados, pues se trata de
dolencias que difícilmente vamos a padecer.
Estos antecedentes
nos llevan a reflexionar la importancia de actuar en nuestro país, de ver el cambio
significativo que tiene la biorremediacion, no es un proceso nuevo, es eficaz y
sobre todo ya tenemos demostraciones de su eficacia.
Entonces porque
no hacer un plan que nos lleve a este tipo de aplicaciones en México,
evidentemente buscar una aportación de empresas, que son las mismas que
contaminan mayormente los cuerpos de agua. No resultara fácil, pero pretendo
hacer consciencia para invertir en la biorremediación y de que se necesita un
plan a gran escala para actuar rápidamente en este proceso.
Pero no solo eso
hacer consciencia en la sociedad de lo importante que es cuidar el agua e
intentar contaminar lo menos posible
BASES TEÓRICAS.
Este tema suena
interesante y me es de gran relevancia, pero lo quiero hacer más entendible, y
atractivo; para ello pondré algunos conceptos básicos que nos ayudaran a
entender mejor a que problema y solución vamos.
Empecemos por la biotecnología se puede definir como
“toda aplicación tecnológica que utiliza sistemas biológicos y organismos vivos
o derivados, para la creación o modificación de productos o procesos para un
uso específico” (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms,
United Nations. 1992). De modo que el hecho de utilizar la herramienta que nos
proporcionan de manera natural los microorganismos, hace que los procesos
biotecnológicos sean considerados como una tecnología cada vez más extendida en
el manejo de este tipo de desechos, de manera económica y ecológica.
Medio
contaminado: El término contaminación se refiere a la introducción de
cualquier agente —químico, físico o biológico— cuya presencia o acumulación
tiene efectos nocivos en el entorno natural,
la salud y el bienestar de las personas.
Se trata de sustancias ajenas al entorno al que se
incorporan, que pueden afectar la calidad del aire, el agua y/o el suelo. La
magnitud de su impacto generalmente depende de una combinación de aspectos como
la cantidad, el tipo de contaminante, la vía de ingreso y el tipo de medio al que se incorporan.
Se dice que el
agua está contaminada cuando los agentes contaminantes repercuten negativamente
en su calidad para el consumo humano, para usos posteriores o para el bienestar
de los ecosistemas. Es la contaminación que ocurre en cualquier espacio que alberga
agua: ríos, lagos, acuíferos o incluso el mar.
La contaminación
debida a procesos naturales como arrastre de hojarasca, partículas, o por el ingreso de gases
atmosféricos transportados por la
lluvia, es mínima en comparación con la contaminación que se genera por las
actividades humanas.
En las últimas
décadas, entre las técnicas empleadas para contrarrestar los efectos de los
contaminantes, se comenzó a utilizar una práctica llamada biorremediación. El
término biorremediación fue acuñado a principios de la década de los ‘80, y
proviene del concepto de remediación, que hace referencia a la aplicación de
estrategias físico-químicas para evitar el daño y la contaminación en suelos.
Los científicos se dieron cuenta que era posible aplicar estrategias de
remediación que fuesen biológicas, basadas esencialmente en la observación de
la capacidad de los microorganismos de degradar en forma natural ciertos
compuestos contaminantes.
Entonces, la biorremediación surge como una
rama de la biotecnología que busca resolver los problemas de contaminación
mediante el uso de seres vivos (microorganismos y plantas) capaces de degradar
compuestos que provocan desequilibrio en el medio ambiente, ya sea suelo, sedimento, fango o mar.
Tipos de
biorremediación
En los procesos
de biorremediación generalmente se emplean mezclas de ciertos microorganismos o
plantas capaces de degradar o acumular sustancias contaminantes tales como
metales pesados y compuestos orgánicos derivados de petróleo o sintéticos.
Básicamente, los procesos de biorremediación
pueden ser de tres tipos:
1. Degradación
enzimática
Este tipo de
degradación consiste en el empleo de enzimas en el sitio contaminado con el fin
de degradar las sustancias nocivas. Estas enzimas se obtienen en cantidades
industriales por bacterias que las producen naturalmente, o por bacterias
modificadas genéticamente que son comercializadas por las empresas
biotecnológicas.
Por ejemplo, existe un amplio número de
industrias de procesamiento de alimentos que producen residuos que
necesariamente deben ser posteriormente tratados.
En estos casos, se aplican grupos de enzimas
que hidrolizar (rompen) polímeros complejos para luego terminar de degradarlos
con el uso de microorganismos (ver en la próxima sección). Un ejemplo lo
constituyen las enzimas lipasas (que degradan lípidos) que se usan junto a
cultivos bacterianos para eliminar los depósitos de grasa procedentes de las
paredes de las tuberías que transportan los efluentes.
Otras enzimas que rompen polímeros utilizados
de forma similar son las celulosas, proteinasas y amilasas, que degradan
celulosa, proteínas y almidón, respectivamente.
Además de hidrolizar estos polímeros, existen
enzimas capaces de degradar compuestos altamente tóxicos. Estas enzimas son
utilizadas en tratamientos en donde los microorganismos no pueden desarrollarse
debido a la alta toxicidad de los contaminantes. Por ejemplo, se emplea la
enzima peroxidasa para iniciar la degradación de fenoles y aminas aromáticas
presentes en aguas residuales de muchas industrias.
2. Remediación
microbiana
En este tipo de
remediación se usan microorganismos directamente en el foco de la
contaminación. Los microorganismos utilizados en biorremediación pueden ser los
ya existentes (autóctonos) en el sitio contaminado o pueden provenir de otros
ecosistemas, en cuyo caso deben ser agregados o inoculados (ver Cuaderno N°46)
La descontaminación se produce debido a la
capacidad natural que tienen ciertos organismos de transformar moléculas
orgánicas en sustancias más pequeñas, que resultan menos tóxicas. El hombre ha
aprendido a aprovechar estos procesos metabólicos de los microorganismos. De
esta forma, los microorganismos que pueden degradar compuestos tóxicos para el
ambiente y convertirlos en compuestos inocuos o menos tóxicos, se aprovechan en
el proceso de biorremediación. De esta forma, reducen la polución de los
sistemas acuáticos y terrestres.
La gran diversidad de microorganismos
existente ofrece muchos recursos para limpiar el medio ambiente y, en la
actualidad, esta área está siendo objeto de intensa investigación.
Existen, por ejemplo, bacterias y hongos que
pueden degradar con relativa facilidad petróleo y sus derivados, benceno,
tolueno, acetona, pesticidas, herbicidas, éteres, alcoholes simples, entre
otros. Los metales pesados como uranio, cadmio y mercurio no son
biodegradables, pero las bacterias pueden concentrarlos de tal manera de
aislarlos para que sean eliminados más fácilmente.
3. Remediación con plantas (fitorremediación)
La fitorremediación es el uso de plantas para
limpiar ambientes contaminados. Aunque se encuentra en desarrollo, constituye
una estrategia muy interesante, debido a la capacidad que tienen algunas
especies vegetales de absorber, acumular y/o tolerar altas concentraciones de
contaminantes como metales pesados, compuestos orgánicos y radioactivos. La
fitorremediación ofrece algunas ventajas y desventajas frente a los otros tipos
de biorremediación:
Ventajas:
• Las plantas pueden ser utilizadas como bombas
extractoras de bajo costo para depurar suelos y aguas contaminadas.
• Algunos procesos degradativos ocurren en
forma más rápida con plantas que con microorganismos.
• Es un método apropiado para descontaminar
superficies grandes o para finalizar la descontaminación de áreas restringidas
en plazos largos.
Limitaciones:
• El proceso se limita a la profundidad de
penetración de las raíces o aguas poco profundas.
• Los tiempos del proceso pueden ser muy
prolongados.
• La biodisponibilidad de los compuestos o
metales es un factor limitante de la captación.
Bibliografía
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el 17 de 05 de 2018, de iagua: https://www.iagua.es/blogs/beatriz-gil/biotecnologia-ambiental-y-tratamiento-de-aguas
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