Detergentes y tensoactivos como fuentes de contaminación en las aguas.

En los últimos años debido al uso indiscriminado de detergentes se ha producido un gran impacto ambiental en diversos ecosistemas acuáticos, cada vez son mayores sus concentraciones en las aguas residuales, y se observa más espuma en los distintos cuerpos de agua, los efectos de los tensoactivos y la presencia de fosfatos en las formulaciones de detergentes, favorecen la proliferación de algas y microorganismos que terminan consumiendo el oxígeno disuelto en el agua, y por consiguiente afectando a la vida acuática. A este fenómeno se le conoce como eutrofización, no es más que la acumulación de nutrientes provenientes de estas sustancias que crean las condiciones para el crecimiento desordenado de este tipo de algas.

En el siguiente vídeo de la universidad de Antioquia se explica de forma resumida lo que es la eutrofización, los detergentes presentes en las aguas residuales son una de las causas antrópicas que allí se mencionan.

Las mayoría de estas aguas residuales de origen doméstico terminan en ríos y lagos agravando este problema, a continuación se muestran imágenes de como la eutrofización ha afectado las cuencas de los lagos de Maracaibo y Valencia acá en Venezuela.

La toxicidad de los detergentes sobre la vida acuática esta asociada a la presencia de fosfatos, al tipo de tensoactivos presentes en sus formulaciones, y al grado de biodegrabilidad que estos tengan, veamos entonces el papel de estas sustancias en los detergentes.

Los fosfatos son utilizados en los detergentes como ayudantes del proceso de detergencia, ya que estos tienen la capacidad de enmascarar el efecto de la dureza del agua sobre los tensoactivos, muchos tensoactivos no producen espuma y son poco eficientes en presencia de aguas con altas concentraciones de calcio o magnesio, los fosfatos aumentan la eficiencia de estos detergentes. Se ha determinado que tan solo 1 gramo de fosfato- fósforo ( PO4-P) puede provocar el crecimiento de 100 g de algas las cuales al descomponerse pueden llegar a consumir hasta 150 g del oxígeno disuelto en aguas.

Debido a todo esto las legislaciones Europeas y de varios países del mundo han venido prohibiendo el uso de fosfatos y ortofosfatos en las formulaciones de detergentes de uso doméstico.

Son el ingrediente principal o sustancia activa de un detergente, gracias a la capacidad que tienen de romper la tensión superficial del agua es que ocurre la detergencia, el tensoactivo es la sustancia que permite al detergente emulsionar la suciedad o partículas no polares en el agua.

Los tensoactivos o surfactantes como también se les conoce, son sustancias compuestas de una estructura que constan de una parte de naturaleza polar que presenta afinidad al agua (hidrofílica) y otra de naturaleza apolar que presenta afinidad hacia sustancias no polares (lipofilica).

Existen varios tipos de tensoactivos de acuerdo a su naturaleza química y estos son:

Son aquellos que presentan una carga positiva en la parte hidrofílica de su estructura molecular, ejemplo de este tipo de tensoactivo son las sales de amonio cuaternarios y las sales de aminas.

Por lo general estos tensoactivos se utilizan en la elaboración de desinfectantes y suavizantes, esto se debe a que neutralizan a los tensoactivos aniónicos que son los que se utilizan en los detergentes para el lavado de ropa.

Presentan carga negativa en la parte hidrofílica de su estructura molecular, algunos ejemplos de este tipo de tensoactivos son los sulfonatos derivados de alcoholes grasos o esteres.

Este tipo de tensoactivos son los más utilizados para la fabricación de detergentes de uso doméstico debido a la eficiencia que presentan para tolerar aguas duras y debido a que son de los tensoactivos que ofrecen mejores condiciones de biodegradabilidad.

Son aquellos que no poseen ningún tipo de carga en su estructura molecular, por lo general son derivados de glicoles, ésteres y glucósidos.

Son utilizados mayormente como agentes emulsificantes. Y en algunos productos de uso domestico.

Son aquellos en los cuales la carga de la parte hidrofílica puede variar dependiendo del pH del medio donde se encuentren, en pH ácidos presentan cargas positivas, y en pH alcalinos una carga negativa.

Prácticamente no se utilizan en la fabricación de detergentes, su en la mayoría de los casos es para fines industriales.

Debido a que los tensoactivos dependiendo de su composición química presentan mayor o menor toxicidad para los ecosistemas y especies acuáticas, se ha establecido que las formulaciones de detergentes deben realizarse con tensoactivos que presenten más de un 90% de biodegradabilidad, la unión Europea ha sido una de las pioneras en la aplicación de este tipo de regulaciones y poco a poco se ha ido extendiendo a otros países, a pesar de que ya acá en América latina se están implantando medidas en este sentido, los resultados aún no son los esperados, porque no ha habido total receptividad por parte de organismos competentes del tema.

La biodegradabilidad se la capacidad de degradación de una sustancia por parte de microorganismos, convirtiéndola en sustancias más simples que no son nocivas al ambiente.

En una de mis publicaciones anteriores tuve la oportunidad de hablarles de la determinación de la biodegradabilidad que le realice a un detergente líquido que pude formular durante mis estudios de grado y formación como químico, en el siguiente enlace pueden detallarlo.

En ese estudio les muestro los detalles sobre el procedimiento experimental utilizado para la determinación de esta característica, que es de suma importancia y debe tenerse en consideración al momento de evaluar un detergente, para garantizar que este sea lo menos nocivo posible con el ambiente.