El sorprendente hallazgo de una investigadora de la Universidad del Valle sobre contaminación en el río Cauca

Por Juan Diego Torres, del Semillero de Periodismo UAO-El País

Se ha preguntado ¿cómo los medicamentos que consumimos para alguna dolencia, como el diclofenaco o el ibuprofeno, pueden estar aliviando nuestros dolores, pero a la vez contaminando los ríos de la región?

Esa preocupación es por la que trabaja la investigadora Eliana Marcela Jiménez Bambague, estudiante del doctorado en Ingeniería de la Universidad del Valle, quien busca una respuesta para evitar que residuos farmacéuticos contaminen los ríos, a través de la optimización de los sistemas de tratamiento de agua residual en Colombia.

Ese estudio, en el que trabaja desde 2015, apuesta por la implementación de algas que eliminan contaminantes del suelo y del agua, las cuales son usadas en un proceso de tratamiento de agua diseñado con biotecnología, y que se halla en fase de prototipado y en camino a ser patentado.

¿Cómo se contamina el agua con residuos farmacéuticos?

El desecho de medicamentos de forma irregular por el sistema sanitario de las casas, la eliminación natural por el consumo de medicamentos y la mala disposición de desechos farmacéuticos desde fuentes industriales y comerciales, han contribuido a la contaminación de los ríos con microcontaminantes.

Estos fueron los que la ingeniera halló en una toma de muestras en el agua tratada de la PTAR de Cañaveralejo y en la del río Cauca entre septiembre del 2015 y mayo del 2016, las cuales fueron analizadas por el laboratorio alemán TZW, que determinó que Cali genera un aporte importante de ibuprofeno, gemfibrozilo, naproxeno, paracetamol, sulfametoxazol y estronas sobre este río que cruza 180 municipios del país.

“Se determinó que los compuestos generan un desequilibrio en el ambiente. Por ejemplo, la feminización de peces machos. Estos microcontaminantes alteran su sistema hormonal (disruptores endocrinos) y les hace producir óvulos femeninos dentro de los testículos”, aseguró Jiménez.

La investigadora dijo que es un tema de relevancia ambiental que le compete al Gobierno, hospitales, farmacéuticas y a la ciudadanía, pues son los actores involucrados en la contaminación y las soluciones a la misma.

De hecho, no hay regularización sobre la disposición de estos microcontaminantes bajo una normativa gubernamental, ya que “al estar en concentraciones pequeñas, no se le ha dado la importancia que se merece”.

La Resolución 371 de 2009 establece que los medicamentos vencidos entran en los productos posconsumo, los cuales se pueden desechar en centros de acopio localizados en lugares concurridos para, después, llevarlos a un establecimiento que realice el almacenamiento, aprovechamiento, recuperación y reciclaje de los mismos. Pero, no hay una normativa que regule el tratamiento de los microcontaminantes generados por fármacos en ríos.

Una de las grandes causas que arrojó la investigación, fue la cultura de automedicación que existe en Colombia.

Este hábito puede tener diversas razones, como la falta de acceso a servicios de salud, la creencia de que los medicamentos son la solución rápida para cualquier problema de salud, la falta de información sobre los efectos secundarios de estas drogas, la presión social y la publicidad engañosa.

La automedicación se agudizó durante julio y septiembre del 2021, meses en los cuales se vivió el tercer pico de la pandemia del covid-19, a la par que avanzaba el plan de vacunación contra el virus, que culminó con 1.986.000 personas inoculadas en la capital vallecaucana, y que motivó a que los ciudadanos consumieran medicamentos sin prescripción para evitar enfermarse y minimizar los síntomas que generaban algunas de las vacunas.

La intranquilidad de la académica Eliana Jiménez se plasmó en otro estudio que examinó la aparición de compuestos emergentes en aguas residuales urbanas reales antes y después de la pandemia del Covid-19 en Cali.

“En este periodo hubo una psicosis en la gente. Tomaban medicamentos sin tener nada o para prevenir síntomas posvacuna. Con cualquier dolor se toma una pastilla. Esto aumentó hasta 14 veces los microcontaminantes que se tenían antes de la pandemia, representando una amenaza ecológica muy alta”, explicó Jiménez.

A lo anterior se suma el desconocimiento del qué hacer cuando se vencen los medicamentos. Se tiran por el inodoro, en la basura y no en los lugares dispuestos para su eliminación.

De acuerdo con la investigación Productos Farmacéuticos en el Medio Ambiente, publicada en la revista Environmental Toxicology and Chemistry, se identificaron 631 sustancias farmacéuticas en ríos de 71 países de todos los continentes, siendo el diclofenaco, el fármaco con mayor presencia.

“Es de conciencia ambiental. Cuando ya nos afecta directamente el problema, ahí sí tomamos acciones. Ahora tenemos un único efecto en la naturaleza, pero puede que en un futuro nos afecte directamente”, dijo la investigadora sobre los posibles efectos en la fauna y flora de los ríos.

En 2007, un grupo de investigadores, liderados por el profesor Joakim Larsson, descubrió algo sorprendente al analizar las aguas de una planta de tratamiento cerca de Hyderabad (India): la concentración de antibióticos en el agua superaba la cantidad presente en la sangre de personas que toman esos medicamentos.

En algunos casos, la cantidad de desechos era equivalente al vertido diario de 45 kilos de medicamentos, lo que se consume en un país como Suecia en cinco días. Esta planta recolectaba las aguas residuales de 90 fabricantes de medicamentos en una de las regiones que provee al mundo de fármacos genéricos.

De acuerdo con la Organización Panamericana de la Salud, en los hospitales se hace un amplio uso de antibióticos y los pacientes que tienen bacterias patógenas las excretan en la orina o heces. Además, el tratamiento con antibióticos genera metabolitos activos (sustancia que el cuerpo elabora cuando descompone los medicamentos) que también se eliminan en las aguas residuales hospitalarias.

Asimismo, las industrias farmacéuticas también generan residuos de antibióticos en sus desechos y aunque existen regulaciones que les exigen tener plantas de tratamiento, estas pueden no ser eficaces para eliminar los residuos de antibióticos.

En otro caso grave, las aguas residuales domésticas no tratadas, que incluyen tanto las aguas grises (provenientes del lavado de ropa y loza, así como de la higiene diaria) como las aguas negras (provenientes del uso del sanitario), pueden contener bacterias patógenas y residuos de antibióticos que son secretados por las personas a través de la orina.

En un estudio liderado por el investigador, Erinn K. Richmond, en seis arroyos cerca de Melbourne, Australia, se descubrió que más de 60 compuestos farmacéuticos pueden detectarse en invertebrados acuáticos y arañas ribereñas.

Las concentraciones similares encontradas en larvas de invertebrados acuáticos y depredadores ribereños, sugieren que estos compuestos se transfieren directamente a través de insectos adultos emergentes hacia los depredadores que los consumen.

Los ornitorrincos y truchas marrones, que son depredadores vertebrados representativos que se alimentan de invertebrados acuáticos, podrían estar consumiendo algunas clases de drogas, como los antidepresivos, hasta la mitad de la dosis terapéutica recomendada para los humanos, según las tasas estimadas de consumo de presas.

Las consecuencias de esta exposición crónica de los peces y la vida silvestre a estos productos farmacéuticos aún son desconocidas.

¿Cómo funciona el sistema de limpieza mediante algas?

Cuando se toma un medicamento, una parte se metaboliza en el cuerpo y otra se excreta a través de la orina y las heces, que caen a los sistemas de alcantarillado.

Esas aguas residuales llegan a las plantas de tratamiento, donde se someten a un proceso de cribado (diagnóstico) para eliminar los objetos grandes y sólidos, como papel higiénico, plásticos, condones, toallas higiénicas, entre otros.

Después, inicia un proceso de desarenado, sedimentación, tratamiento biológico, clarificación y desinfección, para que el agua tratada se devuelva a los ríos o se utilice para riego de cultivos o suministro de agua potable.

En la investigación de Jiménez se determinó que la PTAR de Cañaveralejo -y demás sistemas convencionales- aplica un tratamiento primario avanzado. “Es baja la eliminación de compuestos y se hace necesario un tratamiento complementario”, indicó. El sistema no está diseñado para eliminar microcontaminantes.

El estudio encontró la presencia de 10 de 21 compuestos farmacéuticos en esta planta de tratamiento de aguas residuales, con la mayoría de los compuestos teniendo eficiencias de eliminación por debajo del 30 %.

En este sistema piloto, probado en la Univalle, el agua residual se introduce en una laguna donde un cultivo combinado de microalgas, bacterias y luz solar comienzan a descomponer los contaminantes presentes en el agua.

Después de entrar en la laguna, el agua residual pasa por un proceso adicional llamado electro-oxidación para mejorar su degradación. Este proceso utiliza radicales hidróxilos u otras especies oxidantes, para oxidar los contaminantes presentes en el agua, especialmente aquellos que no se pueden degradar fácilmente en las PTAR.

En el tratamiento propuesto por la investigadora, mediante la limpieza del agua a través de una laguna de algas, acoplado al proceso de electro-oxidación, arrojó que la carbamazepina, medicamento utilizado para tratar la epilepsia, después del proceso tuvo una eliminación del 80%. Además, los analgésicos antiinflamatorios (paracetamol, naproxeno, diclofenaco) tuvieron mejores eficiencias de eliminación, con porcentajes superiores al 90 %.

¿Cuándo se podría ver en acción el proyecto?

Este trabajo doctoral se encuentra en la fase final, el cual consiste en la evaluación del prototipo acoplado y que está en proceso de publicación. Por lo que, Eliana Marcela Jiménez, bajo la supervisión de los doctores Carlos Madera y Fiderman Machuca, continúa optimizando el proceso.

Cabe aclarar que este prototipo pasó a una escala piloto y el siguiente paso de la investigación está en optimizar el proceso al tratar aguas residuales hospitalarias y farmacéuticas. Este primer avance permitiría en unos años, con más estudios, implementarlo a escala de las plantas de tratamiento de aguas residuales.

“El reactor está en trámite de patente. Se necesitan recursos para hacerlo a gran escala y se deben preguntar: ¿vale la pena el costo que implica la adición de este proceso a la PTAR, con respecto a las consecuencias ambientales?”, dijo Jiménez, quien busca que estos microcontaminantes se regulen bajo una normativa del Gobierno para que se priorice la implementación de este proyecto en las plantas de tratamiento.