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Novedoso método identifica el tipo de colorantes que contaminan los ríos

El 31 de octubre de 2015, como si se tratara de una mala broma del día de brujas, el río Medellín amaneció teñido de rojo a su paso por el sur de la ciudad. No era la primera vez que los habitantes de la capital antioqueña se encontraban con este panorama mientras se dirigían a sus lugares de trabajo, pero esa mañana el país lo supo gracias a los cientos de fotos que aparecieron en las redes sociales.

Uno de los efectos de la contaminación de los cuerpos de agua con colorantes es que estos productos químicos impiden la penetración de la luz en el agua, lo cual afecta el proceso de fotosíntesis; además estos son con cada vez más reconocidos por sus propiedades cancerígenas y mutantes en los organismos.

Industrias como la textil, de cosméticos, papel, curtiembres, farmacéuticas y de alimentos generan grandes cargas de efluentes coloreados. En la actualidad se pueden encontrar disponibles más de 100 mil colorantes comerciales sintéticos, usados en su mayoría por las textileras.

Marcelo Martínez Cajigas, ingeniero biológico de la Universidad Nacional de Colombia (UN) Sede Medellín, afirma que debido al alto impacto ambiental causado por vertimientos coloreados a ríos, quebradas, lagos y embalses, la medición de color en aguas está siendo cada vez más estudiada con el fin de buscar metodologías que ofrezcan resultados confiables para legislar este parámetro.

En Colombia la Resolución 0631 de 2015, del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MinAmbiente), establece los parámetros y los valores máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a los sistemas de alcantarillado público, incluyendo el parámetro de color real medido a tres longitudes de onda (amarillo, rojo y azul).

El método convencional para analizar el color real del agua es el platino-cobalto, que se mide a una sola longitud de onda (distancia entre dos puntos de un movimiento ondulatorio) y es propia de tonalidades amarillas. Este se ajusta muy bien para el estudio de aguas naturales y residuales domésticas, pero no para la gran variedad de perfiles encontrados en matrices de agua residual no doméstica producto de colorantes industriales.

En la actualidad se pueden encontrar disponibles más de 100 mil colorantes comerciales sintéticos, usados en su mayoría por las textileras.

Por la limitación para analizar el color real en aguas residuales no domésticas (o industriales), el ingeniero biológico Martínez Cajigas validó una metodología que permite hacer mediciones de absorbancia a tres longitudes de onda en muestras de aguas.

La absorbancia es la medida de la atenuación de un haz de luz que pasa a una longitud de onda específica por un cuerpo. El color de los objetos que se percibe corresponde a la luz que este refleja, y es complementario al que absorbe y está influenciada por sustancias disueltas y suspendidas.

El método de color real a tres longitudes de onda es una ayuda rápida para obtener un indicio sobre el tipo de contaminación por color que está afectando un cuerpo de agua.

El experto señala que “si una molécula absorbe todas las longitudes de onda genera un color oscuro, pero si las refleja, el color es claro”. Como en la mayoría de casos los colores no son producidos por una sola longitud de onda, no es sencillo determinar el color reflejado a partir de la absorbancia.

Cuatro tipos de aguas analizadas

El estudio se basó en indicaciones de la norma internacional UNE-EN ISO 7887:2012, que especifica los métodos para el examen del color real del agua. Para el caso de tres longitudes de onda (Método b), como lo exige la normativa del MinAmbiente, el ácido húmico (capa superior del suelo compuesta por materias orgánicas en descomposición, como hongos y bacterias) se usa como estándar para el control de calidad.

En el ensayo se utilizaron 2.937,3 miligramos por litros en la escala platino-cobalto de ácido húmico como solución madre (base para otras preparaciones), y para las matrices se emplearon muestras de agua natural de una bocatoma (sistema de captación de agua), agua residual de una planta de tratamiento y dos muestras de aguas industriales provenientes de los sectores floricultor y textil, las cuales tenían coloración azul verdosa y roja.

Para evaluar la confiabilidad de los resultados inicialmente se hicieron pruebas a longitudes de onda de 436 nanómetros = amarillo; 525 nm = rojo; 620 nm = azul. En seguida se hizo un análisis de linealidad, que consiste en calcular concentraciones de ácido húmico a partir de la absorbancia medida en un espectrofotómetro (calcula la intensidad de luz absorbida después de pasar a través de una solución muestra), y después, al cumplir los criterios de aceptabilidad, se realizaron las pruebas de precisión y exactitud (se evaluó en niveles alto, medio y bajo) para finalmente usar soluciones de ácido húmico en el proceso de validación y determinar el límite de cuantificación, evaluar el porcentaje de recuperación y repetibilidad en matriz.

Herramienta para laboratorios

Con un porcentaje de error aceptable en cada uno de los análisis realizados, los resultados confirman que el método b de la norma UNE-EN ISO 7887:2012 es apto para determinar el color real del agua y se puede usar de manera rutinaria, ya que cumplió con los parámetros de validación propuestos en la metodología y, por lo tanto, garantiza la confiabilidad en los resultados..

Así mismo el método de color real a tres longitudes de onda es una ayuda rápida para obtener un indicio sobre el tipo de contaminación por color que está afectando un cuerpo de agua.

El ingeniero biológico Martínez Cajigas ilustra que el método usa la relación de los colores primarios con las respectivas longitudes de onda propuestas, lo cual “es muy útil cuando no se cuenta con un equipo que pueda hacer un barrido en todo el espectro visible, o simplemente no se tiene el tiempo suficiente para hacerlo y se requiere de un dato certero y oportuno”.

La validación del método –realizada en el Laboratorio de Aguas de la Corporación Autónoma Regional de las Cuencas de los Ríos Negro y Nare (Cornare), en el Oriente Antioqueño– también representa una ventaja para legislar el parámetro del color real del agua considerando el impacto ambiental generado por vertimientos de aguas coloreadas a afluentes, lo cual, en el caso de Medellín, está prohibido por el Acuerdo Metropolitano del 21 de diciembre de 2012, que indica que descargar sustancias que alteren las condiciones asociadas con el color del cuerpo de agua es motivo de medidas sancionatorias.

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