Universidad de GuanajuatoDivisión de Ciencias Naturales y Exactas

Departamento de Química

Química Ambiental QU – 30501

Profesora:

Dr. Alma Rosa Corrales Escobasa

Alumno:

Francisco Javier Mares Carbajal

Agosto – diciembre 2014

Fecha de entrega:4 de diciembre de 2014

Tema:Contaminación de agua por metales (Hg)

ResumenSe abordara el tema de la contaminación en agua por mercurio, así como también hablaremos un poco de los riesgos, efectos y consecuencias que este metal causa tanto al entorno en el que vivimos y las afectaciones que provoca en los seres vivos (humanos, animales y plantas). Sabiendo que la contaminación por mercurio es importante por sus efectos sobre la salud humana y por su repercusión sobre la contaminación del medio ambiente. Se propondrá una posible solución de remediación o de limpieza para la eliminación del contaminante en las aguas y así poder frenar un poco la contaminación acuática por mercurio.

Introducción Los hombres prehistóricos observaron un mineral rojizo que podía ser usado como pigmento para decorar sus cuevas. Este mineral era el cinabrio, de composición HgS (sulfuro de mercurio). En el

siglo IV a.C. Aristóteles describió al mercurio como plata líquida. Desde entonces, pasando por la época oscura de la Alquimia hasta la Química moderna, el mercurio ha sido un metal que ha despertado el interés de los científicos por el hecho de ser líquido. El motivo exacto de por qué es líquido el mercurio no se conoce plenamente todavía hoy, lo cual no ha impedido su uso. Hoy se cuentan por miles las aplicaciones del mercurio en medicina, metalurgia, electrónica, agricultura y muchas otras actividades humanas.

La contaminación de las aguas puede proceder de fuentes naturales o de actividades humanas. En la actualidad la más importante, es la provocada por el hombre. El desarrollo y la industrialización suponen un mayor uso de agua, una gran generación de residuos muchos de los cuales van a parar al agua y el uso de medios de transporte fluviales y marítimos que, en muchas ocasiones, son causa de contaminación de las aguas. Las principales fuentes de contaminación por mercurio son las naturales debida a los desprendimientos o el desgaste de la corteza terrestre y la causada por el hombre en los procesos industriales, los vertidos urbanos, las procedentes de la navegación y de las actividades agrícolas y ganaderas que es la más importante y la que causa el 75% de las contaminaciones.

NaturalesAlgunas fuentes de contaminación del agua son naturales. Por ejemplo, el mercurio que se encuentra naturalmente en la corteza de la Tierra y en los océanos contamina la biosfera mucho más que el procedente de la actividad humana. Algo similar pasa con los hidrocarburos y con muchos otros productos. Normalmente las fuentes de contaminación natural son muy dispersas y no provocan concentraciones altas de polución, excepto en algunos lugares muy concretos. La contaminación de origen humano, en cambio, se concentra en zonas concretas y, para la mayor parte de los contaminantes, es mucho más peligrosa que la natural.

Origen Humano Industria: Según el tipo de industria se producen distintos tipos de residuos. Normalmente en los países desarrollados muchas industrias poseen eficaces sistemas de depuración de las aguas, sobre todo las que producen contaminantes más peligrosos, como metales tóxicos. En algunos países en vías de desarrollo la contaminación del agua por residuos industriales es muy importante.Vertidos urbanos: La actividad doméstica produce principalmente residuos orgánicos, pero el alcantarillado arrastra además todo tipo de sustancias: emisiones de los automóviles (hidrocarburos, plomo, otros metales, etc.), sales, ácidos, etc.Navegación: Produce diferentes tipos de contaminación, especialmente con hidrocarburos. Los vertidos de petróleo, accidentales o no, provocan importantes daños ecológicos.

Agricultura y ganadería: Los trabajos agrícolas producen vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas que contaminan de una forma difusa pero muy notable las aguas. Si suponemos que la contaminación en las aguas, en los suelos y en el aire es debido a todos estos factores, y aún más en específicos el mercurio que está contenido en las aguas de donde proviene. Si en los seres humanos el exceso de mercurio puede provocar daños graves en el cerebro, el sistema nervioso y los riñones, en los niños pequeños y los fetos son el principal grupo de riesgo de los efectos perjudiciales del mercurio. Los compuestos de mercurio inorgánico son las principales formas de mercurio que se encuentran en el agua potable. Los compuestos de mercurio orgánico, las formas más perjudiciales del mercurio, son poco frecuentes en el agua potable.

Marco teóricoEl mercurio es el único metal que se presenta líquido a la temperatura ambiente. Es sumamente volátil. Por otra parte, tiene una alta capacidad para formar compuestos orgánicos e inorgánicos. La química del mercurio es muy compleja. El mercurio aparece en la naturaleza en diferentes estados

de oxidación y en compuestos orgánicos e inorgánicos. Puede aparecer en la fase gaseosa (Hg elemental, dimetilmercurio), como líquido (Hg elemental), en la fase sólida y en solución en una variedad de formas. En la atmósfera el Hg0 es la forma primaria. En sedimentos, suelos mineral izados y sedimentos anaerobios el mercurio aparece como cinabrio (HgS). En agua natural compuestos y complejos de Hg prevalecen (principal mente con hidróxidos, cloruros, o materia orgánica), la forma dominante en animales es general mente metilmercurio (CH3Hg+). Las sustancias inorgánicas tales como cloruro hidróxidos de hierro y sulfuro afectan el mercurio acuoso en precipitados o formando complejos solubles estables.

Fuentes naturales y antropogénicas de contaminación por mercurioFuentes naturalesEl mercurio natural proviene de la desgasificación de la corteza terrestre a través de los gases volcánicos que alcanzan niveles de 25,000 y 125,000 toneladas anuales, así como por la evaporación de los océanos. Existen grandes yacimientos de mercurio en zonas de actividad volcánica como son el Cinturón de Fuego, la cordillera del Pacífico oriental, el Arco Mediterráneo, el Himalaya y la Cordillera Mesoatlántica. La producción de mercurio en los últimos años se sitúa alrededor de 1,600 toneladas anuales, de las que se exportan 1,100 y se consumen 500 toneladas (en la industria química básica). De estas últimas, el 80% se utiliza en la fabricación de sales orgánicas e inorgánicas de mercurio, que a su vez se exportan en gran parte para ser utilizadas en la industria electrónica, en la fabricación de lámparas de mercurio, etc.

Industria mineraLa producción mundial de mercurio de la minería y de la fundición, según una estimación de 1973, es de 10,000 toneladas por año, con una tasa de crecimiento anual del 2%. Los niveles locales en agua derivada de minerales de mercurio puede también ser alta (superior a los 80 mg/L). La contaminación atmosférica por la producción industrial es menor que la contaminación del agua ocasionada por los jales de la minería. El compuesto de mercurio obtenido por el proceso de minería es el sulfuro mercúrico; el mercurio metálico se refina del sulfuro de mercurio calentando la mena a más de 500 °C y condensando los vapores de mercurio metálico liberados. Algunos científicos han determinado que la descarga de mercurio al ambiente proveniente del proceso de las menas es superior a las 2,000 ton/año. La descarga de los jales de las minas de cinabrio y otras menas metálicas sulfurosas puede contribuir con cantidades importantes aún no determinadas de mercurio a los cuerpos de agua. Cuando en el proceso de refinación las menas sulfurosas se calientan en las retortas u hornos, se presenta una descarga significativa de mercurio al aire.

Industria del cloroBasa su proceso en la electrólisis del cloruro de sodio y utiliza una celda de mercurio cuyo cátodo es un lecho de mercurio elemental y también constituye una fuente de mercurio al ambiente. En el proceso se lleva a cabo la siguiente reacción:

Una celda típica de mercurio de 30 m2 puede contener más de 6,000 kilogramos de mercurio que circula en un sistema cerrado y se reutiliza indefinidamente. Sin embargo, debido a la producción de sosa cáustica o potasa se presentan pérdidas de 150 - 250 gramos de mercurio por kilogramo de cloro producido. El hidróxido de sodio o de potasio generado mediante este proceso contiene de 4 -5 ppm de mercurio, lo que debe tomarse muy en cuenta ya que tanto el cloro, como el hidróxido de sodio y el de potasio son materiales utilizados a gran escala en otros procesos industriales y productos, porque las sustancias obtenidas por esta vía son una fuente potencial de mercurio en el ambiente.

Industria de la pulpa y el papelEn la industria de la pulpa y el papel se utilizan ampliamente los compuestos orgánicos de mercurio principalmente los fenilmercúricos, los cuales sirven como conservadores. Algunos estudios han señalado que del 5 al 20% del mercurio utilizado en este tipo de industria se descarga a los cuerpos de agua, y el resto permanece en el producto por lo que finalmente es liberado al ambiente como sucede en la quema de papel en los tiraderos.

Industria eléctrica y de pinturasSe ha señalado que las industrias eléctrica y de pinturas son de las más grandes consumidoras de mercurio, llegando a contabilizar 55 % del consumo total. Los compuestos organomercuriales como son los oleatos, fenilmercuriales y dodecilsuccinatos se utilizan como bactericidas y fungicidas en la industria de pinturas. El mercurio se puede liberar durante la manufactura de la pintura y también del uso de las pinturas que contienen mercurio o sus compuestos por medio de:• Descargas a los cuerpos de agua.• Volatilización del mercurio de las superficies pintadas.• Liberación lenta de mercurio de las pinturas antihongos del fondo de las embarcaciones.• Descargas de mercurio al drenaje procedentes del lavado de las brochas, rodillos, recipientes, etc.

La industria eléctrica utiliza mercurio en la fabricación de lámparas fluorescentes, rectificadores, osciladores, contactos de control de energía, tubos de cátodo caliente y algunos otros tubos utilizados en aplicaciones de alta frecuencia en los radares o radios. Otras fuentesYa que el carbón puede contener cantidades traza del mercurio en forma natural (0.04 - 0.7 mg/kg), los procesos de combustión en los cuales éste se emplea se encuentran entre las fuentes importantes de emisión de este metal al aire. También se sabe que el petróleo puede llegar a contener mercurio, aunque existe incertidumbre acerca de la contribución que su combustión tiene en las emisiones al aire. Una fuente adicional de emisiones de mercurio a la atmósfera deriva de los procesos relacionados con los metales no ferrosos; sin embargo, en uno y otro caso la introducción de tecnologías aplicadas a los flujos de gases para eliminar el mercurio han reducido considerablemente tales emisiones, pero al mismo tiempo han contribuido a generar residuos sólidos conteniendo este metal. En la combustión de desechos en los que está presente el mercurio se genera este tipo de emisiones, así como de la incineración de cadáveres con amalgamas dentales con mercurio, a lo cual se agrega la volatilización en los tiraderos de basura municipales en los que se han desechado productos o equipos que contienen este metal, principalmente pilas.

Desde hace años, la OMS, Organización Mundial de la Salud, se preocupa por los riegos del mercurio y su influencia en la salud humana, ya que la cadena alimentaria es uno de los puntos en que se concentra este mercurio indeseadamente presente en el ambiente. Al ir remontando las cadenas alimentarias, el mercurio pasa de unos predadores a otros y buena parte de él acaba en el ser humano, esencialmente por el consumo de pescados como el atún y el pez espada, que tienen una especial facilidad para absorberlo. La contaminación atmosférica global del hemisferio Norte acaba depositándose en el mar y por ello se encuentra en cantidades relativamente elevadas en la pesca de alta mar. El mercurio se acumula en los seres vivos que lo absorben fácilmente pero no consiguen excretarlo. Una persona media absorbe en su vida 0,4 gramos de mercurio, dosis unas mil veces menor que la que originó, en los 60 el desastre ecológico sobre los habitantes de la bahía de Minamata y Nigata en Japón, al ingerir pescado con altos niveles de contaminación en metilmercurio debido a los vertidos de fábricas a la naturaleza. La cantidad que normalmente

recibe una persona no es mayor que un tercio de lo que la OMS estima como umbral de la peligrosidad.

Otra fuente contaminante de mercurio son las centrales térmicas de carbón. El carbón, según áreas mineras, tipo, etc., lleva un determinado contenido de mercurio. Que presenta la primera revisión completa de la contaminación por mercurio debida al funcionamiento de las centrales térmicas de carbón.

¿Cómo puede aparecer el mercurio en el agua potable?El mercurio, que se dispersa a través del aire y la lluvia, se encuentra en el medio ambiente principalmente a causa de: La liberación de mercurio procedente de las rocas y el suelo; La combustión de carbón y crudo que contienen pequeñas cantidades de mercurio; La liberación de mercurio procedente de fundiciones metálicas; y La incineración de materiales que contienen mercurio, como las baterías. Los compuestos de mercurio inorgánico son las principales formas en las que el mercurio se

encuentra en el agua potable. Los compuestos de mercurio orgánico son poco frecuentes en el agua potable.

El mercurio puede introducirse en el agua potable por muchas vías distintas. La lluvia y la nieve pueden transportar mercurio del aire a los suministros superficiales de agua,

como lagos, ríos y embalses. El mercurio puede filtrarse a los suministros de agua subterráneos desde vertederos de

sustancias peligrosas e industriales. Los productos utilizados en el hogar que no se desechan debidamente, como el mercurio

presente en la pintura de exteriores, pueden filtrarse a través del suelo y llegar a pozos de suministro privados.

Antiguas aplicaciones de pesticidas con compuestos de mercurio en zonas agrícolas, como granjas y conreos de árboles frutales, pueden llegar hasta aguas superficiales cercanas o filtrarse a través del suelo a suministros de agua subterráneos.

En muchos lagos y ríos, hay cantidades muy pequeñas de mercurio. Las bacterias presentes en aguas superficiales pueden convertir el mercurio metálico y algunos tipos de mercurio inorgánico en formas orgánicas.

Ciclo del mercurio El ciclo del mercurio es un ciclo biogeoquímico del mercurio que implica. El mercurio es notable por ser el único metal pesado que es líquido a temperatura ambiente. Es un metal volátil y se evapora, aunque se tarda bastante tiempo para hacerlo.El mercurio no es sólo el más tóxico de los metales, sino el más intrigante de los metales. Él no se conoce que sea esencial para algún proceso metabólico y se acumula en la mayoría de seres vivos. El mercurio ocurre naturalmente en una variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos, no sólo en estado sólido o disuelto, sino también disuelto en líquido y en la fase gaseosa. La transición de mercurio entre esos compuestos y fases es controlada por una multitud de procesos ambientales, que incluyen reacciones foto químicas, oxidación y reducción química, transformaciones microbiales, y fracciona miento fisiológico. El mercurio difiere de otros metales por su carácter "orgánico": aparece naturalmente en compuestos organometálicos y tiene una alta afinidad por la mayor parte de los tipos de materia orgánica, especialmente las proteínas de los organismos. Además, el ciclo natural del mercurio ha sido interrumpido y acelerado por las actividades antropogénicas. Evidentemente él comporta miento bioquímico del mercurio es complejo, y su entendimiento requiere un estudio holístico de los procesos industriales, atmosféricos geológicos, hidro lógicos químicos, microbiales, fisiológicos y ecológicos.

Los efectos tóxicos del vapor de mercurio para el hombre se conocen desde hace siglos de los síntomas observados en los trabaja dores de las minas. En la edad media, el mercurio se usó para tratar la sífilis. El primer caso bien documentado de envenenamiento de mercurio a través del alimento es el desastre de Minamata (Japón en 1959) cuando docenas de personas murieron por peces contamina dos. A causa de la contaminación industrial se ha observado deficiencia mental en niños perinatales después de la exposición a metilmercurio como resultado del consumo regular de ciertos peces marinos por sus madres.

Efectos en la saludLa contaminación con mercurio puede ser una grave amenaza para la salud, especialmente para los niños y las mujeres embarazadas.A través de los años, muchas compañías han utilizado el mercurio para fabricar una gama de productos, incluyendo termómetros, termostatos e interruptores de luz automotrices. Aunque el mercurio metálico en estos productos raras veces es un riesgo directo para la salud, la contaminación con mercurio industrial se convierte en una amenaza grave cuando se libera hacia el aire, principalmente por plantas químicas, fábricas y otras industrias. Este mercurio después se asienta en océanos y masas de agua, donde se acumula en el pescado que comemos. Los niños y las mujeres que estén en edad de concebir son quienes corren más riesgo.

Mercurio en los PescadosCuando el mercurio entra a un cuerpo de agua, las bacterias naturalmente presentes lo absorben y lo convierten en metilmercurio. Esta transición es de particular importancia para los seres humanos, que absorben el metilmercurio fácilmente y son especialmente vulnerables a sus efectos.De ahí, el mercurio empieza a viajar a través de la cadena alimenticia cuando los peces grandes se comen a los peces pequeños contaminados. En lugar de disolverse o desintegrarse, el mercurio se acumula a niveles siempre ascendentes. Los peces predadores como los atunes grandes, el pez espada, el tiburón y la caballa pueden tener en sus cuerpos concentraciones 10 mil veces superiores a las del hábitat que los rodea. La forma más común de exposición al mercurio para los

humanos es a través del atún, en algunos lugares del mundo también es por el consumo de pez espada.

El Mercurio y la Salud HumanaEl mercurio puede provocar diversos efectos perjudiciales para la salud. El tipo y la gravedad de estos efectos en la salud dependen de la forma y la cantidad de mercurio a la que se esté expuesto, y de la cantidad de mercurio que se haya acumulado en el cuerpo con el tiempo. Los seres humanos se arriesgan a ingerir niveles peligrosos de mercurio cuando comen pescado contaminado. Como el veneno es inodoro, invisible y se acumula en la carne del pescado, no es fácil de detectar y no se puede eliminar descartando la piel u otras partes.Una vez adentro del cuerpo humano, el mercurio funciona como una neurotoxina, interfiriendo con el cerebro y el sistema nervioso. La exposición al mercurio puede ser particularmente peligrosa para las mujeres embarazadas y los niños pequeños. Durante los primeros años de vida el cerebro del niño sigue en desarrollo y absorbe nutrientes rápidamente. La exposición al mercurio antes del nacimiento y durante la infancia puede causar retrazo mental, parálisis cerebral, sordera y ceguera. Incluso en dosis pequeñas el mercurio puede afectar el desarrollo del niño, causando déficit de atención y problemas de aprendizaje. En los adultos, el envenenamiento por mercurio puede afectar adversamente la fertilidad y la regulación de la presión arterial, además de causar pérdida de la memoria, temblores, pérdida de la visión y entumecimiento de los dedos de manos y pies. La exposición al mercurio también podría producir enfermedad cardiaca.

No es probable que los compuestos de mercurio inorgánico perjudiquen la salud de personas adultas con los niveles que se han encontrado a veces en los suministros de agua potable. Los niños pequeños son más sensibles que los adultos al mercurio inorgánico ya que sus cuerpos lo absorben más fácilmente. Se necesita más información sanitaria para determinar si la exposición a niveles bajos de mercurio inorgánico puede provocar efectos perjudiciales en las personas. En niveles elevados de contaminación (que no suelen encontrarse en el agua potable), el mercurio inorgánico puede afectar el sistema nervioso provocando síntomas como irritabilidad, nerviosismo, cambios en la vista y el oído, y problemas de memoria.En estudios realizados con animales, se ha demostrado que pequeñas cantidades de mercurio inorgánico pueden pasar del cuerpo de la madre al feto.Otros efectos sobre la salud, como daños en los riñones, ciertos tipos de tumores y cambios en el sistema inmunológico, han sido detectados en animales expuestos a niveles muy elevados de mercurio inorgánico. Se desconoce si el mercurio inorgánico puede provocar estos efectos en las personas.Los compuestos de mercurio orgánico son las formas más perjudiciales del mercurio. La sangre los absorbe con facilidad a través del tracto digestivo y, en niveles elevados, puede llegar a dañar el sistema nervioso y los riñones.El mercurio orgánico es especialmente perjudicial para los niños pequeños puesto que puede penetrar con facilidad en el sistema nervioso e interferir en el desarrollo del cerebro. También puede pasar fácilmente de la sangre de la madre al feto y provocar daños en el cerebro.No se dispone de suficiente información para demostrar que el mercurio orgánico provoca cáncer en las personas.Los efectos perjudiciales del mercurio en el sistema nervioso están bien documentados a partir de casos en los que algunas personas estuvieron expuestas a niveles elevados de mercurio en la comida y en el lugar de trabajo.

¿Qué puede hacer para eliminar el mercurio del agua?El USEPA ha identificado las Mejores tecnologías disponibles (BAT) capaces de eliminar los contaminantes regulados de su agua potable. Las BAT para el mercurio inorgánico son la destilación

y la ósmosis inversa. En el caso del mercurio orgánico, las BAT son la filtración con carbón activo granulado (GAC). Sin embargo, el NJDEP recomienda un filtro especial de cobre y zinc para el mercurio inorgánico en pozos privados. En algunos casos, la mejor solución puede ser realizar un pozo más profundo o la conexión a un suministro público con agua limpia.

Los límites nacionales e internacionales actuales sobre el contenido de mercurio en el pescado 0,5 (ppm) para la mayoría de los peces, 1,0 ppm para las grandes especies depredadoras no son límites seguros, son instrumentos jurídicos, y los actuales valores de referencia gubernamentales para la exposición a metilmercurio la agencia de medio ambiente de la EPA de 0,1 microgramos/kg de peso corporal/día y la ingesta semanal tolerable provisional de la Organización Mundial de la Salud de 1,6 microgramos/kg de peso corporal/semana. Se basan en consideraciones recientes, pero ante la evidencia científica, obsoletos. Estudios más recientes han encontrado efectos adversos por debajo de los niveles de exposición considerados "seguros" hace tan sólo unos años. Varios de estos estudios muestran claramente que el consumo de cantidades habituales de pescado con niveles más altos de mercurio puede causar riesgos a la salud para el desarrollo del feto y para los niños.

Para Ecologistas en Acción hay una serie de medidas que los gobiernos y otras partes interesadas pueden tomar para reducir los riesgos de exposición al metilmercurio a las personas de todo el mundo, tanto en el corto como en el largo plazo:

Se deben tomar medidas de inmediato para reducir la contaminación por mercurio en el medio ambiente global, que a la larga reducirán las concentraciones en los peces. Hallazgos científicos recientes muestran que las tendencias de la contaminación por mercurio están contribuyendo a aumentos cuantificables de mercurio en los océanos del mundo cada año. También indican que los niveles de mercurio en el océano Pacífico se incrementarán en un 50 % para el año 2050 si las tendencias actuales continúan sin disminuir la contaminación. Este es un claro llamamiento a la acción para que los gobiernos tomen medidas decisivas para reducir la contaminación por mercurio. El Consejo de Administración del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) está preparando un tratado legalmente vinculante "que en última instancia reducirá la exposición al mercurio a nivel mundial." El convenio sobre el mercurio debe proteger la salud humana y el medio ambiente global de la liberación de mercurio y sus compuestos, reduciéndola al mínimo, con el objetivo de eliminar el uso de mercurio en productos y procesos, así como las emisiones de mercurio al aire, agua y tierra.

Podemos esperar que la contaminación por mercurio en el pescado persistirá en el corto plazo. Durante este período, la principal estrategia para reducir los riesgos de exposición al metilmercurio es reducir el consumo de pescado con concentraciones de mercurio más altas. Estos esfuerzos de comunicación de riesgos deben tener como objetivo educar a los consumidores, en particular las mujeres en edad fértil, a los niños y los que comen grandes cantidades de pescado, para que elijan variedades de pescado y marisco bajas en mercurio, y obtener así los beneficios de su consumo y reducir al mínimo los riesgos.

Los gobiernos nacionales y la Organización Mundial de la Salud tendrían que revisar los actuales niveles de consumo para la protección de la salud para el metilmercurio y revisar, según sea necesario, para reflejar el conocimiento científico actual de los riesgos derivados de metilmercurio. Nuestro análisis sugiere que un nivel de 0,025 microgramos/kg peso corporal/día, se justifica sobre la base de la información disponible.

Los gobiernos y otras partes interesadas deben examinar las deficiencias en los datos tal como se destaca en el informe del BRI en términos de concentraciones de mercurio en peces de diferentes regiones, y tomar medidas para crear una base de datos más completa.

La normatividad relacionada con el manejo del mercurio en MéxicoLa normatividad existente para contaminación de suelos

En México no se ha definido el marco normativo específico para la restauración de suelos contaminados por metales pesados, razón por la cual se debe utilizar como referencia la normatividad de los Estados Unidos de América o de otros países. Es importante señalar que la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente elaboró criterios interinos para la restauración de suelos contaminados para contaminantes orgánicos e inorgánicos; sin embargo, nunca fueron considerados como oficiales debido a que este organismo no tiene atribuciones para elaborar normas ni leyes en México, pero sirvieron de guía para la evaluación de sitios contaminados en el año de su vigencia (2000); a la fecha dichos criterios no son aplicables.

Normatividad existente para emisiones al aireEn México no existe normatividad relativa a la emisión de mercurio; sin embargo, se cuenta con un proyecto de norma oficial mexicana (PROY-NOM-098-ECOL-2000, Protección ambiental Incineración de residuos, especificaciones de operación y límites de emisión de contaminantes) para las emisiones de los procesos de incineración de residuos en los que se considera un límite de emisión de 0.07 mg/m3 para el mercurio.

La Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte Canadá, Estados Unidos y México creó en 1994 la Comisión para la Cooperación Ambiental, en cumplimiento al Acuerdo de Cooperación Ambiental de América del Norte, derivado del Tratado de Libre Comercio de América del Norte. En octubre de 1997, el Equipo de Trabajo de América del Norte para la instrumentación del Plan de acción regional sobre mercurio solicitó al Consejo de la aprobación de la Fase I de un plan de acción regional para mercurio para proceder a una instrumentación preliminar de las actividades, basándose en los siguientes objetivos:a) Reducir los niveles de mercurio en determinados entornos ambientales indicativos, así como los flujos entre ellos, para que se aproximen a los niveles y flujos naturales, yb) Buscar la reducción, mediante enfoques de manejo del ciclo de vida en las fuentes de contaminación antropogénica de mercurio.La meta del Plan de acción regional de América del Norte sobre el mercurio es lograr, mediante las iniciativas nacionales e internacionales adecuadas, la reducción de las emisiones antropogénicas de mercurio en el medio ambiente de esta región hasta llegar a valores atribuibles a los niveles y flujos generados por la naturaleza. Para alcanzarlo, las tres partes procurarán:

• Reducir las descargas de mercurio en determinadas actividades humanas. Esto incluye, entre otras medidas, dismunuir las descargas de mercurio en fuentes de combustión, procesos comerciales, operaciones, productos y flujos de desechos.

La producción de mercurio en MéxicoLos minerales de mercurio se encuentran localizados principalmente en las siguientes entidades federativas (en particular en el noroeste y centroeste del territorio): Aguascalientes, Chihuahua, Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo, México, Morelos, Nuevo León, Querétaro, San Luis Potosí, Sinaloa, Sonora, Tamaulipas, Tlaxcala y Zacatecas, ubicándose los principales yacimientos en los estados de: San Luis Potosí, Zacatecas, Querétaro, Guanajuato y Guerrero.

Sin embargo, la producción secundaria de mercurio continúa, en particular, al recuperarlo como subproducto de la extracción de plata y oro a partir de jales mineros en el estado de Zacatecas, donde se producen alrededor de 20 toneladas anuales. Entre las plantas productoras de minerales metálicos registradas en la Cámara Minera de México, se aprecia la existencia de cuatro plantas que se dedican a producir mercurio (de manera secundaria) a partir del beneficio de minerales y de jales de mercurio, las cuales se encuentran ubicadas en los estados de San Luis Potosí, Durango y Zacatecas.Aplicaciones industriales del mercurioEl mercurio se usa en diversos ámbitos industriales, entre las que se incluye la manufactura de una variedad de instrumentos y aplicaciones, tales como baterías, termómetros, esfingomanómetros, interruptores eléctricos, sensores térmicos y eléctricos, lámparas fluorescentes y amalgamas dentales, entre otros. El mercurio se utiliza además en las plantas de cloro-álcali y en la producción de cloruro de polivinilo, acetaldehído y explosivos, en la industria farmacéutica y en prácticas religiosas y culturales. Hasta hace relativamente muy poco tiempo, el mercurio era utilizado también en la producción de pinturas, acondicionadores de agua en las plantas de pulpa y papel y en cremas cosméticas. Se estima que el consumo de mercurio en México era de más de 13 toneladas en 1998.Cada una de estas industrias en las que se utiliza mercurio tiene el potencial de generar residuos peligrosos que contienen dicho metal, entre los que se incluye a productos fuera de especificaciones, partes de equipo y materiales contaminados y lodos de tratamiento de aguas residuales. Los derrames ocasionales son otra fuente de generación de residuos peligrosos.

Cuerpos de aguaLos resultados de la Red Nacional de Monitoreo de la Calidad del Agua (RNM) muestran niveles de mercurio en varios cuerpos de aguas superficiales, cercanos al límite máximo recomendado de 0.001 mg/L. Se han detectado niveles de mercurio entre 0.5 y 1.0 ug/L en el río San Juan en Querétaro y en los ríos Tula, Tepeji, El Salto y Afajayucan en Hidalgo y en el río Salado en Coahuila.Varios estudios independientes también han detectado la presencia de mercurio en aguas superficiales. Investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México realizaron varios estudios en la cuenca del río Coatzacoalcos, en la costa del Golfo de México, en el estado de

Veracruz, y detectaron niveles de mercurio entre 3.0 y 63.0 ug/L en aguas superficiales y de 0.062 a 57.94 ug/L en sedimentos. También se encontraron niveles de mercurio entre 0.2 y 0.4 ug/L en las aguas superficiales de las lagunas Del Carmen, Machona y Mecoacan en Tabasco, en la laguna Atasta en Campeche y en las lagunas de Tampamachopo y Mandinga en Veracruz. En un estudio realizado por el Cinvestav en 1994, fueron identificadas tres cuencas como contaminadas con mercurio: 1) la cuenca del río Coatzacoalcos, el cual fluye por más de 220 kilómetros desde Oaxaca hasta el Golfo de México, en Veracruz, con niveles de mercurio hasta de 0.38 mg/l en la laguna Pajaritos. 2) la cuenca del río San Juan que cubre partes de los estados norteños de Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas, hasta su desembocadura en el río Bravo en la frontera de México con los EE.UU. La concentración más alta de mercurio detectada fue de 11 ug/L.3) el sistema Lerma-Chapala-Santiago, y una de las cuencas más importantes del país que recibe las descargas de zonas industriales a su paso por varios estados hasta la presa Alzate en el Estado de México. En esta cuenca se han detectado niveles de mercurio de hasta 0.0021 ug/L. Estudios más recientes de la Universidad de Guadalajara confirman la presencia en esta última región, de mercurio y metales pesados como cadmio y plomo.

Métodos para detectar mercurio en agua y propuesta para la eliminación de mercurioMazyck y su ayudante Chang-Yu Wu (expertos de la University of Florida) desarrollaron un método alternativo que emplea partículas de sílice, implantadas con un fotocatalizador, una sustancia que reacciona con la luz ultravioleta. Cuando la luz ilumina el catalizador, causa una reacción química que produce moléculas llamadas radicales hidroxilos. Estas moléculas “limpian” el agua y regeneran la sílice. Esto permite reutilizarlo para eliminar más toxinas. El sistema también parece funcionar cuando se trata de retirar el mercurio de las emisiones a la atmósfera. La sílice absorbe 10 veces más mercurio que el carbón activado, y se espera que esta capacidad aún pueda mejorarse. La sílice cuesta más que el carbón activado, pero se necesita una menor cantidad de él para hacer el mismo trabajo. Además, puede ser reutilizado, reduciendo aún más su coste. El mercurio capturado por la sílice puede ser asimismo reciclado para producir nuevos productos, como lámparas fluorescentes. El método que se emplea con la sílice creo que es el más viable esto debo a que pues la sílice es económico y además usando alguna sílice modificada podemos eliminar el mercurio con mayor facilidad. Pero esta no es la única propuesta existen ahora, un equipo de la Universidad de Burgos ha desarrollado una técnica para detectar la presencia de este metal nocivo en el agua “de forma barata, rápida e in situ”. El método consiste en introducir en el agua durante cinco minutos una fina lámina creada por los investigadores. Si se torna roja, es señal de que hay mercurio. “Los cambios se aprecian a simple vista, y cualquier persona, sin conocimientos previos, puede saber si un recurso hídrico está contaminado con mercurio por encima de unos límites determinados”. Además, si se fotografía la lámina con una cámara digital, como las de los móviles o las tabletas, se puede saber la concentración de este metal. Solo hace falta un software de tratamiento de imagen el equipo ha usado el programa GIMP de acceso abierto para ver las coordenadas de color. Después, se compara el resultado con unos valores de referencia. El sensor del mercurio es la rodamina, un compuesto fluorescente, en la membrana se incluye un compuesto orgánico fluorescente, la rodamina, como sensor del mercurio. “La rodamina es insoluble en agua, pero la anclamos químicamente a una estructura polimérica hidrofílica, de tal forma que cuando se

introduce en el agua, se hincha y las moléculas censoras se ven forzadas a permanecer en el medio acuoso e interactuar con el mercurio”. La composición exacta de la lámina se puede ajustar a los parámetros deseados. En concreto, los investigadores la han calibrado para que cambie de color si se superan los límites establecidos por la EPA 2 ppb de mercurio divalente Hg(II), una de las formas más reactivas en aguas destinadas al consumo humano. También han desarrollado el método para otros elementos como el hierro o el cianuro, consideran que el agua que se consume en España “es de excelente calidad gracias a unos controles muy eficientes”, por lo que la técnica en nuestro país se podría emplear para detectar mercurio en vertidos puntuales o para estudiar su presencia en los peces.

Un equipo de investigadores ha desarrollado un aditamento y una aplicación para smartphones para determinar en muestras de agua la presencia de mercurio, un metal pesado tóxico. La nueva plataforma podría reducir significativamente el tiempo y coste de los análisis, y podría ser particularmente útil en regiones con recursos tecnológicos escasos. Tradicionalmente, la comprobación de contaminación por mercurio en muestras de agua se ha realizado en laboratorios que utilizan instrumentos grandes y caros, y el procedimiento requiere a personal capacitado profesionalmente que realice una preparación compleja. Para usar la nueva tecnología, basta con poseer un smartphone, al que hay que acoplarle el citado módulo barato y ligero, construido con una impresora 3D, e instalar el software. La nueva plataforma para buscar la presencia de mercurio es esencialmente un laboratorio en un teléfono. La plataforma es portátil, ligera y barata de fabricar. Y, debido a la proliferación global de dispositivos móviles, podría hacer que las pruebas para detectar mercurio se pudieran realizar muchas más veces y en muchos más sitios que ahora.Para realizar el test, el usuario coloca una muestra de agua en un tubo de ensayo desechable y luego lo sitúa enfrente de un smartphone equipado con el aditamento óptico. Usando los diodos emisores de luz del aditamento, ajustados a dos frecuencias específicas, el dispositivo detecta cambios sutiles en cómo se transmite la luz hacia la cámara integrada del teléfono que son resultado del agrupamiento de nanopartículas en el agua inducido por el mercurio. El test puede detectar concentraciones de mercurio tan pequeñas como 3 ó 4 ppm, que es aproximadamente el nivel máximo de concentración que aún es seguro para el agua potable, según las normas establecidas por la Agencia estadounidense de Protección Ambiental (2 partes por millar de millones), y la Organización Mundial de la Salud (6 partes por millar de millones).El proceso entero puede consumir unos 20 minutos por test. La plataforma también incluye una aplicación para Android que procesa las imágenes, cuantifica los resultados de la prueba, y luego organiza los resultados de los sitios inspeccionados en un mapa online. Esto podría ayudar a monitorizar la contaminación por mercurio en el entorno. Los investigadores estiman que el coste de cada test podría ser tan sólo cinco centavos de dólar. Producir cada aditamento, que pesa menos de 40 gramos, usando una impresora 3D cuesta alrededor de 37 dólares, y el coste sería menor si se fabricaran en grandes cantidades.

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