Crédito de la imagen: IUCNweb (CC BY 2.0)
Los científicos han desarrollado un método para eliminar más del 99 por ciento de bisfenol A (también conocido como BPA) del agua de forma rápida y económica.
BPA, un químico ubicuo y peligroso utilizado en la fabricación de muchos plásticos, se encuentra en fuentes de agua de todo el mundo.
En un nuevo documento, que aparece en Química verde, el químico Terrence J. Collins y su equipo de investigación también compilaron evidencia de la presencia de BPA en una multitud de productos y fuentes de agua, así como también la toxicidad del químico.
El equipo de investigación construye un caso sólido para la necesidad de remediar de manera efectiva el agua contaminada con BPA, especialmente las corrientes de desechos industriales y la escorrentía de vertederos, y ofrecen una solución simple.
El BPA es un químico utilizado principalmente en la producción de plástico de policarbonato y resinas epoxi. Su uso es generalizado, el BPA se puede encontrar en productos de DVD y lentes de gafas en recibos de caja registradora, y la gente y la vida silvestre están regularmente expuestas.
El BPA es peligroso porque imita al estrógeno, una hormona natural y puede afectar el sistema endocrino del cuerpo. Los estudios en peces, mamíferos y células humanas han demostrado que el BPA afecta negativamente el desarrollo, el crecimiento y el metabolismo del cerebro y del sistema nervioso y el sistema reproductivo.
Las preocupaciones sobre los efectos sobre la salud de BPA impulsaron a los fabricantes a comenzar a fabricar productos sin BPA como biberones y botellas de agua a partir de 2010. Muchos reemplazos de BPA también tienen una toxicidad similar al BPA.
"Los reemplazos de BPA a menudo no han sido probados adecuadamente a pesar de que las pruebas son fáciles de hacer", dice Collins, profesor de química verde en la Universidad Carnegie Mellon. Collins dice que los científicos de la salud ambiental y los químicos verdes desarrollaron una metodología llamada Protocolo escalonado para la disrupción endocrina (TiPED) para identificar disruptores endocrinos en los niveles más altos de la ciencia contemporánea, que se publicó en Química verde en el 2013.
Con más de 15 miles de millones de libras de BPA que se producen anualmente, la contaminación y la limpieza de BPA presentan un desafío significativo.
"No hay escapatoria del BPA, para cualquier criatura viviente", dice Collins. "El uso global masivo de BPA carga una infraestructura de tratamiento de agua ya sobrecargada y la mayoría de los lanzamientos de agua BPA simplemente nunca llegan a una instalación de tratamiento de agua. Nuestro enfoque tiene un gran potencial para ser una estrategia de remediación mucho mejor para las corrientes de desechos contaminados con BPA ".
El agua contaminada con BPA, como los desechos industriales o la escorrentía de vertederos, puede o no tratarse antes de ser liberada en el medio ambiente o en plantas de tratamiento de aguas residuales.
El equipo de Collins ofrece una solución de limpieza simple, efectiva y barata. Su sistema involucra un grupo de catalizadores llamados activadores TAML, pequeñas moléculas que imitan las enzimas oxidantes. Cuando se combina con peróxido de hidrógeno, los activadores TAML descomponen de manera muy efectiva los químicos dañinos en el agua.
En el documento, los investigadores demuestran la eficacia y la seguridad de los activadores TAML en la descomposición de BPA. La adición de TAML y peróxido de hidrógeno a agua altamente contaminada con BPA resultó en una reducción porcentual 99 de BPA dentro de los minutos 30 a pH casi neutro, que es la norma de pH para el tratamiento de aguas residuales.
El tratamiento con TAML a este pH provocó que el BPA se ensamblara en unidades más grandes llamadas oligómeros, que se agrupan y precipitan fuera del agua. Según Collins, los oligómeros podrían filtrarse y desecharse en una instalación de tratamiento de agua BPA.
Lo más importante es que los extensos estudios de Collins y sus colaboradores encontraron que los oligómeros no son dañinos en sí mismos. La naturaleza de los enlaces que unen las moléculas de BPA no permite que los oligómeros reviertan al BPA.
Para garantizar la seguridad del agua descontaminada, incluidos los oligómeros, los investigadores la probaron con ensayos TiPED. Descubrieron que el agua con BPA tratada con TAML no mostraba actividad de estrógeno ni causaba anomalías en la levadura y el desarrollo de embriones de pez cebra.
Los investigadores también probaron la eficacia del tratamiento con TAML en agua cargada de BPA a un pH de 11. A este pH más alto, hubo una reducción porcentual mayor que 99.9 en BPA dentro de los minutos 15. En contraste con el tratamiento con pH 8.5, las moléculas de BPA se destruyeron y no se detectaron oligómeros.
"Debido a que el tratamiento TAML / peróxido de hidrógeno elimina el BPA del agua tan fácilmente en concentraciones que son similares a una variedad de flujos de desechos, incluidas soluciones de procesamiento de plantas de papel y lixiviados, asumiendo que los estudios de laboratorio se transfieren al mundo real, ahora podemos ofrecer un procedimiento simple para reducir la exposición al BPA en todo el mundo ", dice Collins.
Los autores adicionales del estudio son de Carnegie Mellon; La Universidad Estatal de Oregon; y la Universidad de Auckland.
Carnegie Mellon, la Universidad de Auckland, la Fundación Alexander von Humboldt, el Instituto Steinbrenner de Educación Ambiental e Investigación de Carnegie Mellon, Heinz Endowments y la National Science Foundation apoyaron la investigación y los investigadores.
Fuente: Carnegie Mellon University
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