Capítulo 1.4 - La importancia de los tóxicos químicos en el suministro de Agua, Saneamiento e Higiene (WASH, por sus siglas en inglés)
1.4 Los orígenes del tratamiento del agua con biocarbón
Sede mundial y laboratorio de investigaciones de Aqueous Solutions, alrededor de 2007.
Érase una vez, en una choza de adobe en Tailandia…
Todo el concepto de tratamiento de agua con biocarbón se remonta a una pregunta que me hicieron los miembros de una comunidad agrícola en el norte de Tailandia a finales de 2006. Su granja se llama Pun Pun, que en tailandés significa "Mil Variedades", un nombre que representa su misión de conservar las variedades tradicionales de vegetales, frutas y arroz. Específicamente, la gente de Pun Pun quería saber si el carbón vegetal (el término biocarbón aún no había ganado popularidad) podría usarse para eliminar los pesticidas del agua potable.
Fue su idea, no la mía. El carbón vegetal se ha utilizado para tratar el agua potable durante miles de años en Tailandia y otros lugares. Esta práctica todavía se usa ampliamente en la actualidad, particularmente en las áreas rurales de los principales países productores de carbón como Brasil, India, China y en todo el sudeste asiático [54]. Incluso el sánscrito 'Sushruta Samhita' escrito alrededor del año 2000 a. C. afirma: 'Es bueno mantener el agua en recipientes de cobre, exponerla a la luz del sol y filtrarla a través del carbón' [55].
Sin embargo, cuando este proyecto aterrizó en mi regazo en diciembre de 2006, no existía ninguna investigación sobre si este antiguo método de tratamiento de agua funcionaría con los contaminantes químicos sintéticos modernos como los pesticidas. Durante los siguientes meses, durante mis días libres del trabajo en la granja, iba en bicicleta a Chiang Mai y pasaba largas horas en cibercafés (esto fue antes del acceso generalizado a internet móvil) investigando en línea. Usando un usuario "prestado", pude acceder al Web of Science y la literatura revisada por pares a través del sistema de bibliotecas de la Universidad de California. Descubrí que, si bien aún no se había realizado ninguna investigación sobre el uso de carbón vegetal o biocarbón como adsorbente de pesticidas, había una gran cantidad de literatura sobre el uso de carbón activado para este propósito. Razoné que, dado que el carbón vegetal y el carbón activado se fabrican carbonizando biomasa (o carbón, en el caso de muchos carbones activados) para convertirlo en un material poroso similar al grafito, podrían tener propiedades similares para adsorber compuestos orgánicos como pesticidas. Durante cada sesión de cibercafé, descargué docenas de trabajos de investigación sobre carbón activado. Regresaba en bicicleta a la granja con los montones de papeles y los leía con avidez en mi choza de adobe con techo de paja.
Estaba decidido a ayudar a Pun Pun a satisfacer la necesidad de agua potable segura de su comunidad de manera autosuficiente. (Además de la conservación de la agrobiodiversidad, la promoción de la autosuficiencia local es un pilar de su misión). Aunque Pun Pun es una granja orgánica, la mayoría de las granjas de la región no lo son. Por lo general, los agricultores tailandeses son muy conscientes de que los plaguicidas pueden ser peligrosos para la salud humana y el medio ambiente. Sin embargo, muchos agricultores se han endeudado con empresas globales de agronegocios y, por lo tanto, se sienten obligados a utilizar métodos intensivos en productos químicos para cultivar cultivos de exportación a fin de pagar sus deudas. (Por ejemplo, una encuesta de 2011 de 295 agricultores en 12 aldeas en las tierras altas del norte de Tailandia encontró que el 97% de las granjas dependían de pesticidas sintéticos para el control de plagas[56]). Mis primeras preguntas fueron: ¿Qué tipo de productos químicos se estaban utilizando? ¿Qué tan dañinos son esos químicos? ¿Es probable que afecten las fuentes de agua potable? En otras palabras, ¿están justificadas las preocupaciones de Pun Pun sobre los pesticidas dañinos en su agua? Si esto no fuera realmente un problema, entonces no tendría sentido inventar un método completamente nuevo para el tratamiento del agua en entornos de bajos recursos.
Me propuse averiguar qué tan mal estaban las cosas en realidad.
Desafortunadamente, es una práctica común en los países en desarrollo desechar casualmente los envases de pesticidas vacíos alrededor de los campos y estanques agrícolas (Figura 1.2). (O peor aún, ¡usarlos para contener artículos para el hogar e incluso alimentos! Sí, eso sucede). Tailandia no es una excepción a esto. Recorrí toda la región a pocos kilómetros de Pun Pun recogiendo contenedores desechados. Junto con los colegas de Pun Pun hablé con los agricultores locales sobre los productos agroquímicos que usaban. Los amables dueños de las tiendas me permitían inspeccionar sus estantes y hacer listas de nombres de productos y fórmulas en los envases de pesticidas (Figura 1.3). Hice listas y listas y listas de nombres comerciales y principios activos. Luego, en mis viajes al cibercafé de la ciudad, buscaba todos los productos químicos y sus efectos sobre la salud en la base de datos en línea de Pesticide Action Network[57]. Durante esta encuesta de aproximadamente dos meses, descubrí que 60 pesticidas estaban ampliamente disponibles y activamente en uso en el área. De estos químicos comunes, 33 fueron identificados entre moderadamente tóxicos y altamente tóxicos para los humanos, 15 como inhibidores de la colinesterasa (neurotoxinas), 19 sospechadas como disruptores endocrinos, 8 como toxinas reproductivas o del desarrollo, 14 como posibles carcinógenos y 9 como carcinógenos conocidos, y 20 como amenazas conocidas para la contaminación del agua subterránea. (Estas cifras suman >60 porque muchos compuestos constituyen una amenaza en múltiples categorías).
Entonces, sí, las preocupaciones de Pun Pun sobre los pesticidas dañinos en su agua estaban bien justificadas.
Figura 1.2 Contenedores de pesticidas desechados recolectados en campos agrícolas alrededor de Pun Pun, alrededor de 2007.
Figura 1.3 Guerra química, sin receta. Una variedad típica de pesticidas vendidos en tiendas agrícolas cerca de Pun Pun, alrededor de 2007.
Uso y presencia de pesticidas en Tailandia
Mi pequeña encuesta se realizó en un grupo de aldeas y campos agrícolas cerca de Pun Pun, una región que se encuentra a dos horas y media en bicicleta al norte de Chiang Mai. ¿Qué pasa con el país en su conjunto? ¿Mi encuesta fue representativa o esta pequeña región desafortunadamente estaba muy contaminada? Necesitaba investigar un poco más.
Lo que descubrí es que Tailandia experimentó un aumento de cuatro veces en el uso de pesticidas durante la primera década de este siglo, con casi 120 000 toneladas de ingredientes activos importados en 2010.
En el caso de los insecticidas, los compuestos organoclorados como el DDT, los compuestos de hexaclorociclohexano, el aldrín y el dieldrín se encuentran entre los más utilizados en Tailandia y otros países asiáticos debido a su bajo costo y versatilidad de amplio espectro contra las plagas[58]. (El DDT y los ciclohexanos clorados están prohibidos en Tailandia, pero aún se usan ilegalmente). Los herbicidas constituyeron la mayor proporción de las importaciones de pesticidas en masa, con más de 80 000 toneladas en 2010. Entre los pesticidas más comúnmente importados, que constituyen ~75% del total de herbicidas, insecticidas y fungicidas importados, 7 son moderadamente o agudamente tóxicos, dos son toxinas reproductivas o del desarrollo, 3 son neurotoxinas, 8 son disruptores endocrinos sospechados, 3 son carcinógenos posibles y 3 son carcinógenos conocidos, y 7 son amenazas potenciales o conocidas para la contaminación de las aguas subterráneas. Dos están clasificados por la OMS como altamente peligrosos y 6 se consideran moderadamente peligrosos.
En el momento de mi investigación, en Tailandia se vendían más de 20 000 formulaciones únicas de pesticidas. Había más de 26 000 minoristas con licencia para vender pesticidas directamente sin restricciones a cualquier comprador o agricultor, siempre que la venta de los productos fuera legal. Sin embargo, existen muchos más minoristas de pesticidas sin licencia en el país. Debido a la gran cantidad de minoristas sin licencia, hay ventas generalizadas de plaguicidas no registrados y prohibidos. Alrededor de 100 pesticidas están prohibidos en Tailandia; sin embargo, la aplicación de las restricciones es débil y numerosos informes han demostrado el uso generalizado de sustancias químicas prohibidas. Las sustancias prohibidas son almacenadas ilegalmente por vendedores insuficientemente vigilados y continúan introduciéndose de contrabando en el país.
Sí, pero ¿estos productos químicos estaban entrando en las fuentes de agua de Tailandia? Al igual que muchos países menos desarrollados, los datos sobre productos químicos ambientales en Tailandia son escasos. Con base en la literatura disponible en ese momento, identifiqué 7 pesticidas organoclorados y 4 organofosforados que se detectaron comúnmente[59]. Los compuestos organoclorados se detectaron más ampliamente, pero los compuestos organofosforados se detectaron en concentraciones más altas. Esto tiene sentido, porque ha habido intentos de eliminar gradualmente los compuestos organoclorados debido en parte a su persistencia ambiental. Los insecticidas organofosforados se han desarrollado como reemplazos en parte porque se descomponen más rápidamente en el medio ambiente. Su detección en el medio ambiente es generalmente un signo de uso intenso y continuo. De los 11 compuestos que mi investigación identificó en ese momento, 10 son extremadamente tóxicos, 3 son toxinas reproductivas o del desarrollo, 4 son neurotoxinas, 9 son disruptores endocrinos sospechados, 5 son carcinógenos conocidos y tres representan una amenaza probable para las aguas subterráneas[59].
Vale, algunos productos químicos bastante tóxicos se utilizan en Tailandia y se detectan en el medio ambiente. Pero, ¿los tailandeses están expuestos a daños potenciales? Se han detectado insecticidas y herbicidas organofosforados y piretroides en muestras de orina de niños tailandeses [60, 61]. Los metabolitos detectados con mayor frecuencia incluyeron productos de degradación de malatión, clorpirifos, permetrina y otros piretroides. Las concentraciones más altas de metabolitos de piretroides se encontraron en niños de agricultores, y los metabolitos de pesticidas urinarios promedio en niños tailandeses son aproximadamente el doble de los medidos en niños estadounidenses [60, 61]. Una encuesta de mujeres de la tribu Hmong que viven en la región fronteriza entre Tailandia y Birmania reportó la detección de DDT y sus principales metabolitos en el 100 % de las muestras de leche materna[62]. También se detectaron con frecuencia otros biocidas organoclorados. La exposición de los bebés al DDT, al heptacloro y al epóxido de heptacloro (la sustancia química que se forma cuando el cuerpo humano metaboliza el heptacloro) excedió hasta 20 veces la ingesta diaria aceptable recomendada por la ONU-FAO y la OMS[62].
Podemos concluir con seguridad que las personas en Tailandia están expuestas a una serie de agroquímicos que pueden causar efectos negativos graves para la salud.
Una respuesta sorprendente del sector WASH
Eventualmente publiqué los resultados de mi encuesta sobre pesticidas en el Journal of Water, Sanitation, and Hygiene for Development[59]. La encuesta sobre pesticidas proporcionó el contexto de algunos resultados de investigación realmente emocionantes que los colegas y yo acabábamos de obtener, demostrando que el biocarbón hecho a partir de un proceso de gasificación a alta temperatura (descrito en el Capítulo 4) podría adsorber herbicidas del agua superficial casi tan bien como el carbón activado granular comercial. La interesante historia de fondo de ese documento fue que inicialmente lo envié a una revista WASH diferente. Esa revista solicita que los autores presenten ideas para los artículos primero al editor, antes de enviar un manuscrito completo. Así que envié por correo electrónico el resumen del artículo al editor y me sorprendió su respuesta. Escribieron: “No esperaría que el herbicida fuera un gran riesgo en la mayoría de los países en desarrollo”.
Estaba aturdido. ¿Había estado alguna vez el editor de la revista WASH en un país en desarrollo?
Casi al mismo tiempo, estaba presentando los resultados de nuestros experimentos con herbicidas en conferencias académicas. El trabajo fue bien recibido en las conferencias de química e ingeniería ambiental. Fue una historia totalmente diferente en las conferencias WASH. Mis charlas en las conferencias WASH fueron recibidas con miradas extrañas, incomprensión, rechazo, a veces incluso hostilidad. Y declaraciones desconcertantes como “los países en desarrollo son demasiado pobres para tener acceso a productos químicos” y “no viven lo suficiente como para tener cáncer”.*
¿Qué demonios estaba pasando? Empecé a darme cuenta: el sector WASH realmente no tiene idea de este problema. Sabía por mis viajes que los agricultores pobres de Tailandia e India lo entienden. La gente de las tribus de las colinas en Birmania lo entiende. En otras palabras, las personas pobres con poca o ninguna educación formal están al tanto de este problema; los profesionales de WASH ricos, no tanto. La lección para mí fue que en las conferencias WASH no podía simplemente lanzarme a hablar sobre adsorción, pirólisis, biocarbón, herbicidas, etc. Primero, iba a tener que incorporar a la gente a la idea de que los contaminantes químicos son un componente importante de WASH que se estaba pasando por alto. No podía venderles una solución (biocarbón) a un problema que no sabían que tenían. Mi defensa de este tema finalmente tomó la forma del Grupo de Trabajo de WASH-Tóxicos[63], un consorcio de investigadores y profesionales de campo que quieren incluir los productos químicos en la agenda de desarrollo de WASH. Échale un vistazo y únete si quieres.
Volviendo a Pun Pun…
Durante la primavera de 2007, me di cuenta de que, si podíamos resolver el problema de los agroquímicos en el suministro de agua de Pun Pun, podría reproducirse potencialmente en entornos de bajos recursos en todo el mundo. Posiblemente podría tener un impacto masivo en la salud pública mundial. Sentí que estaba al borde de algo enorme, y si decidía emprender este desafío, iba a necesitar ayuda, mucha ayuda. Así que en junio de 2007 formé Aqueous Solutions (aqsolutions.org) para atraer los recursos y el talento necesarios para la causa. Nuestra sede mundial era mi cabaña de adobe de 5 metros cuadrados que se muestra en la parte superior de esta publicación.
Y ahora ya conoces la historia de Aqueous Solutions y el tratamiento de agua con biocarbón.
* Ese último realmente me atrapa. No solo demuestra una profunda ignorancia de la contaminación ambiental a la que están expuestas las personas pobres, sino que muestra una insensibilidad que simplemente no puedo entender.
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