La sociedad industrial moderna depende de manera creciente del uso de nuevas sustancias químicas para la producción de bienes y servicios propios de la actualidad (Medina y Encina, 2003).

Este hecho contribuye a que la contaminación dulce acuícola ocasionada por las diversas actividades antropogénicas, constituyan uno de los problemas de mayor trascendencia en nuestros tiempos (Iannacone y Alvariño, 2002).

Diversos estudios realizados a nivel mundial coinciden que la principal fuente de contaminación por detergentes en los cuerpos de agua, es originada gracias a los efluentes industriales y domésticos que contienen sustancias orgánicas e inorgánicas (Varó, 1996; Iannacone y Alvariño, 2002), vertidos a fuentes de agua, tratadas o no, bien sea reservorios de agua dulce o marina.

Otros estudios coinciden en que gracias a la ayuda de biomarcadores como algas, bacterias, ciertos moluscos, caracoles,  plantas acuáticas y los peces; expuestos a detergentes lineales (LAS), son herramientas biológicas idóneas para evaluar respuestas a la presencia de agentes contaminantes (Iannacone y Alvariño, 2002; Medina y Encina, 2003).

Por ejemplo los peces presentan daños significativos a nivel de branquias, al ser removida la mucosidad protectora que poseen, demostrando que las branquias son las primeras estructuras afectadas por acción de los detergentes vertidos a las fuentes de agua (Iannacone y Alvariño, 2002).

Berna et al., 1989, citado por Iannacone y Alvariño, 2002; demostraron que los detergentes son degradados por procesos naturales físicos como las corrientes de agua y los altos niveles de oxígeno, más rápidamente en aguas duras que en aguas blandas, donde su permanencia en el tiempo puede llegar a ser tres veces mayor en el segundo caso. A esto también se añade factores químicos propios de los detergentes, los tiempos de exposición y la disponibilidad de los mismos en un medio determinado.

Estas diferencias en las características tanto de constitución como de degradación, generan distintas sensibilidades a la presencia de estas sustancias o elementos contaminantes, así como variaciones en la capacidad de recuperación de un ecosistema, por lo que una generalización de la respuesta no resultaría adecuada (Medina y Encina, 2003) para los ecosistemas que puedan tener contacto con este tipo de efluente.

En algunos casos se presentan en el mercado detergentes amigables con el ambiente o biodegradables, los cuales contienen dentro de sus componentes sustancias que a pesar de la evidente toxicidad, forman uno de sus constituyentes. Estos son químicos como dodecil benceno sulfonato de sodio y alquil aril sulfonato de sodio.  Estudios concluyen que el riesgo ambiental de estos detergentes basados en LAS, es bajo principalmente por su poco tiempo de permanencia en el agua y su bajo potencial de bioacumulación (Iannacone y Alvariño, 2002).
           
Este efecto se obtiene sobre todo por el grado de biodegradabilidad de los detergentes domésticos, el cual es muy variable (Jensen, 1999; Temara et al., 2001, citado por Iannacone y Alvariño, 2002). Depende básicamente de su estructura química, longitud de la cadena de carbono o de lo complejo y ramificado de sus enlaces.  Estos pueden ser fácilmente descompuestos o difíciles de utilizar por las bacterias o cualquier otro organismo desmineralizador de los componentes del detergente, factor posible en los detergentes de tipo LAS o de cadena de carbono lineal.

Características de los detergentes

Los detergentes son agentes que están destinados a facilitar la penetración del agua en los tejidos y el fraccionamiento de la suciedad  insoluble.  Están conformados por cuatro grupos de sustancias: Los tenso-activos, los adyuvantes, los agentes de blanqueado y los aditivos (Guerrero, 2002).

La materia activa de los detergentes está constituida por tensioactivos de origen natural y/o sintético de diferentes tipos. El jabón sin ser el mejor tensioactivo, si es el más económico de fabricar, por lo que su consumo y producción se centra en los países de bajo PIB (Varó, 1996). Acá detallamos los de mayor efecto tóxico por su acumulación ambiental.

Surfactantes o tensioactivos
También llamadas sustancias anfifilas, son moléculas que poseen doble afinidad desde el punto de vista físico – químico, como una dualidad polar – apolar (Varó, 1996; Ávila, Burguera, Salager y Bracho, 2003). Gracias a estas características pueden organizarse en diferentes estructuras, dependiendo su concentración, composición química y la naturaleza del medio en que se encuentren, promoviendo la solubilización, concentración o extracción del surfactante hasta modificar las propiedades físicoquímicas de un medio (Ávila et al., 2003). Con mucha frecuencia se ha utilizado el término detergente en vez de surfactante.

Adyuvantes o coadyuvantes

Entre los adyuvantes, los cuales son sustancias que se incorporan a la acción del detergente, el más común es el tripolifosfato de sodio (TPP). En 1987, un detergente con fosfatos contenía un 30% de TPP. Este se hidroliza fácilmente en ortofosfatos, forma bajo la cual es responsable principal de la eutroficación (Varó, 1996; Ávila et al., 2003), por lo que los países con mayor conocimiento en el área ambiental, promueven leyes y acuerdos en la disminución de estos adyuvantes, disminuyendo así la cantidad de tóxicos vertidos a los componentes de agua y reduciendo los procesos de eutrofización.

Los restantes componentes de los detergentes son mucho menos significativos en este contexto debido a sus muy bajas concentraciones, su biodegradabilidad, demostrando inocuidad en el medio ambiente (Varó, 1996). Todos estos componentes de los detergentes y los otros no detallados, en el agua sobre ciertos límites, tienden a ser tóxicos (Guerrero, 2002).

Los jabones tienen las siguientes características atractivas (Varó, 1996):
1. Son productos producidos a gran escala y usados durante mucho tiempo.
2. Son excelentes detergentes.
3. Las materias primas son independientes del precio y disponibilidad del petróleo.
4. Su biodegradabilidad es muy probable.
5. Su toxicidad es bien conocida.

Están clasificados como una de las cinco familias más importantes de contaminación (Ferre, Nogué, Vargas, Castillo, Gascó, De la Torre y De la Peña de Torres, 2005). Una medida práctica necesaria e importante para la determinación del grado de contaminación, es la existencia de un sistema de toxicovigilancia y preparados químicos peligrosos que pueden causar daños a la salud humana, causados por el manejo indebido o por la ignorancia de procedencia de estos en algunos químicos presentes. En España por ejemplo, esta técnica ya ha sido empleada a partir del año 1997 a través de la creación de una red nacional de vigilancia, inspección y control de productos químicos a través de la Asociación Española de Toxicología (Ferre et al., 2005).                   

Es por esta razón que muchos de los jabones y detergentes actualmente comercializados, presentan varias de las siguientes aplicaciones y ciertos controles para no colapsar el soporte ambiental de ellos:

• Aseo personal
• Detergentes de uso doméstico
• Lavanderías industriales
• Desinfectantes de aceite de pino.
• Cosméticos y champús.
• Industria textil.
• Industria de papel
• Química de los aceites
• Abrillantadores

En el mundo entero se fabrican aproximadamente 8,9 millones de toneladas de jabón al año (Varó, 1996). A lo largo de los últimos años, la producción se ha mantenido relativamente estable. La tasa de incremento se situaba algo por encima del aumento de población (2,2% crecimiento anual de producción de jabón contra 1,8% crecimiento anual de la población).

Efectos sobre el medio ambiente

Una de las visiones más características de la contaminación a partir de los años 50, era la aparición de espumas en todos los cursos de los ríos. Estas espumas, producidas por el creciente uso de los modernos detergentes "duros" en los hogares, eran muy difíciles de eliminar sin tratamientos químicos especiales, resistiendo incluso, los tratamientos normales de depuración. Además de su feo aspecto, impidían la oxigenación del agua y la fotosíntesis de las plantas acuáticas y dificultaban los tratamientos de depuración (Varó, 1996).

Desde 1977, la ley francesa impuso a la industria el suministro de productos biodegradables al 90 ± 10% como mínimo, por lo que surgió una solución técnica al problema generado por el uso de detergentes. Pero si las condiciones son desfavorables (agua de mar, por ejemplo), la degradación queda fuertemente frenada y el medio se enriquece en residuos de tenso-activos, lo que aumenta la permeabilidad de membrana de los organismos vivos, volviendo frágiles a muchos de los organismos acuáticos presentes en el curso de agua (Guerrero, 2002).

Algunas aguas de desecho se emplean en suelos de cultivo o incluso se les dan de beber a animales, representando, por su gran contenido y complejidad de contaminantes químicos y biológicos, un peligro potencial tanto para el ser humano como para el ambiente (Moreno, Colin, Vázquez, 1992).

Investigaciones realizadas en aguas salidas de plantas de tratamiento demostraron que este tipo de aguas, después de recibir el proceso biológico y la cloración, contienen cantidades significativas de compuestos químicos tóxicos y microorganismos patógenos, que no llegan a erradicarse completamente durante el tratado del agua.

Es por ello que muchas veces el agua cruda se encuentra contaminada por metales pesados, materia orgánica, sedimentos y residuos sólidos, los cuales se filtran a través de la planta de tratamiento o simplemente son vertidos directamente al medio ambiente. La materia orgánica es importante para los seres vivos, sin embargo no todos los desechos son benéficos y dependiendo de las cantidades vertidas, pueden llegar a saturar el límite máximo aceptado. Otros son nocivos a los microorganismos del agua, entre ellos los surfactantes no biodegradables los cuales causan cambios profundos en el ambiente acuático.

Los desagües que contienen sustancias tenso-activas, como los surfactantes pueden ser motivos de cambios profundos en el ambiente acuático. La locomoción de muchos animalitos acuáticos depende de la existencia de una película de tensión superficial, sobre la superficie del agua. Otros dependen de ella en el proceso de respiración.

La destrucción de la capacidad de formar esas películas puede llevar, pues, a consecuencias dañinas e insospechadas para el hombre (Guerrero, 2002).

Los procesos de eutrofización producen cambios cuantitativos y cualitativos en la comunidad del fitoplancton. Aumenta la frecuencia y densidad de las floraciones y las cianobacterias desplazan a las diatomeas, clorofíceas o crisofíceas. Ambientes altamente eutrofizados suelen predominar durante la mayor parte del año (Pizzolon, 1996).

Otro punto importante destacar son las toxinas producidas por las cianobacterias. Estas se clasifican en dos grupos principales, las neurotoxinas (alcaloides) y las hepatotoxinas (péptidos monocíclicos) (Carmichael 1992). Inicialmente los síntomas de intoxicación se confundieron con los del cólera. Sin embargo, Ikawa y Sasner (1990; en Beyruth et al. 1992, citados por Pizzolon, 1996) identificaron un factor diarreico originado en bacterias asociadas a las floraciones. Las hepatotoxinas, en estado puro, tienen una toxicidad intermedia entre la del veneno de la cobra y la del curare (Pizzolon, 1996).

El pH elevado favorece el desarrollo de las cianobacterias, de hecho, las cianobacterias son las únicas algas que desarrollan biomasas importantes en ambientes naturalmente alcalinos y salinos (Fogg et al. 1976; Skulberg et al. 1984, citado por Pizzolon, 1996). Cualquiera sea el mecanismo involucrado, el predominio de las cianobacterias en muchos ecosistemas acuáticos es una respuesta del ambiente a la eutrofización cultural (Suess 1981; Skulberg et al. 1984; Smith et al. 1987; Pick y Lean 1987; NRA 1990, citado por Pizzolon, 1996).

Las cianobacterias son las principales responsables de los eventos de intoxicación en aguas dulces, y en unos pocos casos también en aguas marinas.

Las espumas producto de la eutrofización en agua dulce suele producirse en bahías cerradas, protegidas por características ambientales como el viento, insolación y elevadas temperaturas.

De esta forma las células se posicionan en los estratos más favorables a sus requerimientos fisiológicos, por ello un ambiente de calma ayuda a la acumulación en superficie (Pizzolon, 1996). Así se forma la jalea verde y viscosa, la cual se descompone a medida que avanza el tiempo, despidiendo un olor desagradable que contagia el agua. Muchas de estas formaciones atraen animales que ingieren dosis letales de las toxinas que allí se acumulan.

Además de los problemas de toxicidad implícitos en la eutrofización, se produce un deterioro general de la calidad de agua y de sedimentos que se depositan tanto en la orilla como en el fondo del curso de agua, requiriendo grandes cantidades de oxígeno, para disminuir las condiciones altamente reductoras de metano sulfhídrico y azufre que se genera,  y que aportan olores desagradables al agua. Se han documentado algunos casos de mortandad de aves acuáticas y de peces provocado por la ingesta directa de las algas que se desarrollan en este tipo de ambiente. Los peces por su parte pueden vivir conjuntamente con las floraciones de cianobacterias.

Patricia Rodríguez Rios.
Ing. En Ind. Forestales, Universidad Nacional Experimental de Guayana.
Laboratorio de Botánica y Dendrología.
UNEG – Ingeniería en Industrias Forestales, Upata, Venezuela.  Colaboradora del Centro de Investigaciones Ecológicas de Guayana - UNEG
e-mail: patriciarrios@gmail.com, prodriguez@uneg.edu.ve