Investigan sobre la aplicación de tratamientos para la descontaminación de las aguas

La ciencia, el desarrollo tecnológico y las nuevas investigaciones nos ponen cada vez más al tanto de las problemáticas generadas por diversos factores que merman la calidad de nuestro entorno. Es en uno de los aspectos del mismo en el que se centra una rama de investigación del departamento de ingeniería química de Uvigo, que permitirá establecer conclusiones prácticas a cerca de la descontaminación acuática y de sedimentos marinos, dos aspectos concretos en lo que se centra uno de los estudios. Olalla Iglesias, miembro del equipo dentro del cual desarrolla su tesina, nos ha explicado algunas cuestiones relacionadas con estas propuestas.

La hidrosfera, litosfera y atmosfera son componentes en constante relación interdependiente, por lo que los contaminantes de un compartimento pueden generar graves consecuencias en los compartimentos limítrofes ocasionando una cadena perjudicial. Es importante atajar, por tanto, el efecto dominó. En este caso, los vertidos industriales, urbanos, agrícolas que reciben las aguas por diferentes medios pueden acabar en la cadena trófica afectando de manera directa ya no solo al consumidor, sino también a la calidad del litoral y las especies marinas.

¿En qué ámbitos se centra la investigación?

La investigación se centra en las aguas y los sedimentos marinos; la tesis se titula “Tratamientos avanzados para la descontaminación de sedimentos marinos y efluentes contaminados”. Estos dos ambientes fueron elegidos por ser importantes receptores de la contaminación y por la problemática que su contaminación implica.

En el primero tienen relevancia los compuestos solubles, que pasan a la fase acuosa; los tratamientos desarrollados en la Tesis podrían aplicarse tanto a efluentes contaminados como a aguas de acuíferos si se combinan con un sistema “pump and treat” que bombea el agua al exterior para ser tratada y regresar al subsuelo descontaminada.

El tratamiento de los sedimentos marinos ha sido orientado a sedimentos dragados, grandes cantidades de material que cuando exceden las concentraciones límite de ciertos compuestos, establecidas en las normativas (CEDEX 1994), se acumulan en vertederos controlados sin poder ser empleados con ninguna finalidad.

¿En qué consiste el funcionamiento de los tratamientos descontaminantes?

Tratamiento de Efluentes: Entre las múltiples técnicas que se pueden aplicar al tratamiento de efluentes caben destacar los Procesos de Oxidación Avanzada (POAs), procesos no selectivos y altamente eficientes.

Dentro de estos procesos se encuentra la técnica electro-Fenton, tecnología híbrida  entre los procesos electroquímico (reacciones de oxidación reducción en la superficie de los electrodos) y Fenton (generación de radicales hidroxilo capaces de degradar compuestos orgánicos, por las reacciones del peróxido de hidrógeno y el Fe2+). En el proceso electro-Fenton no se crea una contaminación secundaria debido al ciclo catalítico de las especies de hierro, que son oxidadas y reducidas en el medio. Los procesos electro-Fenton poseen, además, la ventaja de evitar la continua adición de peróxido de hidrógeno, un compuesto inestable y peligroso.

Uno de los principales inconvenientes del tratamiento electro-Fenton es que su uso en sistemas que trabajan en continuo (con un flujo de entrada y uno de salida) se requiere una continua adición del catalizador hierro porque éste se diluye con el tiempo por su pérdida en el flujo de salida. La solución más sencilla es retener el catalizador en un soporte, para lo cual es necesario estudiar la inmovilización o adsorción del catalizador (hierro) en distintos soportes. El trabajo realizado en la Tesis se entra en este punto, donde se han evaluado distintos soportes orgánicos e inorgánicos que son capaces de retener el hierro y permitir que el tratamiento tenga lugar de forma más eficiente.

Tratamiento de sedimentos marinos:
Las técnicas electrocinéticas consisten en la aplicación de una corriente eléctrica de baja intensidad entre electrodos, lo que permite la movilización de agua, iones y partículas pequeñas cargadas. Los aniones se mueven hacia el electrodo positivo y los cationes hacia el negativo, lo que permite desplazarlos, eliminarlos del sedimento.

Por otro lado el tratamiento de suelos conlleva la extracción de los contaminantes con agentes quelantes para los metales o surfactantes para los compuestos orgánicos hidrófobos, estos aditivos han de ser lo más respetuosos posible con el medio ambiente sin detrimento de su capacidad solubilizadora o complejante. El uso de dichos compuestos ha de ser lo más respetuoso con el medio ambiente sin perder su capacidad extractora. Por ello en esta Tesis se evaluaron diversos surfactantes y sus combinaciones para que faciliten el tratamiento electroquímico de sedimentos marinos contaminados con contaminantes orgánicos hidrófobos.

Olalla Pérez //Fuente:Olalla Pérez

En el caso del imidacloprid, ¿Cuál es su procedencia? ¿Se podría reducir su impacto con acciones preventivas?

El imidacloprid es un pesticida tóxico ya que pertenece a la familia de los nicotinoides, estos compuestos, debido a su estructura y composición, encajan en los receptores de la acetilcolina, bloqueándolos permanentemente. Este compuesto es ampliamente empleado en agricultura para erradicar pestes, formando parte de la composición de pesticidas comerciales y con diferentes nombres. Su toxicidad ha sido reconocida y es de especial interés por el efecto que causa sobre las colonias de abejas.

¿Podríamos hablar de efectos secundarios?

Los efectos de este pesticida se siguen estudiando y pese a no afectar significativamente al ser humano son mortales para las abejas, con la implicación ecológica que ello conlleva.

¿Hacia dónde camina la investigación en este momento?

Se han hecho ensayos en laboratorio y los resultados obtenidos se pueden encontrar en las siguientes publicaciones:
- Rosales, E., Iglesias, O., Pazos, M., Sanromán, M.A., 2012. Decolourisation of dyes under electro-Fenton process using Fe alginate gel beads. J. Hazard. Mater. 213-214, 369-377.
- Iglesias, O., de Dios, M.A.F., Rosales, E., Pazos, M., Sanromán, M.A., 2013. Optimisation of decolourisation and degradation of Reactive Black 5 dye under electro-Fenton process using Fe alginate gel beads. Environ. Sci. Pollut. Res. 20, 2172-2183.
- Iglesias, O., Rosales, E., Pazos, M., Sanromán, M.A., 2013. Electro-Fenton decolourisation of dyes in an airlift continuous reactor using iron alginate beads. Environ. Sci. Pollut. Res. 20, 2252-2261.
- Iglesias, O., Gómez, J., Pazos, M., Sanromán, M.A., 2014. Electro-Fenton oxidation of
imidacloprid by Fe alginate gel beads. Appl. Catal. B Environ. 144, 416-424.
- Iglesias, O., Fernández de Dios, M.A., Pazos, M., Sanromán, M.A., 2013. Using iron-loaded sepiolite obtained by adsorption as a catalyst in the electro-Fenton oxidation of Reactive Black 5. Environ. Sci. Pollut. Res. 20, 1-11.
- Pazos, M., Iglesias, O., Gómez, J., Rosales, E., Sanromán, M.A., 2012. Remediation of
contaminated marine sediment using electrokinetic-Fenton technology. J. Ind. Eng. Chem. 19, 932-937.

Tenemos más artículos que saldrán publicados para el 2014 y datos que estamos analizando y que también podrán ser publicados. Como en toda investigación a medida que el trabajo avanza se han abierto alternativas que podrían estudiarse pero es necesario poner límites y en cuanto a los objetivos de la Tesis (desarrollo de tecnologías electro-Fenton para el tratamiento de efluentes contaminados en continuo y remediación de suelos contaminados) hemos considerado que, a nivel laboratorio, se han alcanzado. Más allá se pueden abrir otras líneas de investigación paralelas o profundizar más en algunas cuestiones, pero ese trabajo se deja abierto para quien quiera seguir ese camino.

¿Qué aplicaciones prácticas tiene?

Las aplicaciones del tratamiento de efluentes serían la inclusión de reactores en continuo en las plantas de tratamiento, o incluso, como se ha mencionado anteriormente, se puede aplicar a acuíferos dentro de una unidad móvil y acoplado al sistema pump and treat. La aplicación a sedimentos marinos acumulados en áreas portuarias necesitaría un diseño ingenieril previo para poder adaptar el sistema volúmenes tan grandes de material

¿Cuáles serían tus sugerencias para que los ciudadanos desde sus casas ayuden con pequeños gestos a la preservación del medio?

Mi consejo es muy simple, que piensen en sus nietos y en el mundo que quieren dejarles, porque no se necesitan conocimientos científicos para cuidar el ambiente, sino querer hacerlo. La regla de las 3R: reducir, reciclar, reutilizar.