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Introducción
Plástico es el término utilizado para describir un grupo de materiales sintéticos o semisintéticos utilizados en una amplia y creciente gama de aplicaciones. Hacia donde se mire, se puede encontrar plástico: desde la ropa, en las casas, en los autos, en los juguetes, hasta en las computadoras y los teléfonos. Forman parte de muchos de los suministros médicos que se necesitan para salvar vidas o tratar enfermedades. No se ve la presente pandemia del COVID 19, sin enfrentarla con la ayuda del plástico. Estos materiales han ayudado a hacer la vida de los seres humanos más fácil, segura y agradable, pero claramente no lo hemos gestionado adecuadamente.
El término “plástico” proviene de la palabra griega plastikos, que quiere decir, apto para moldear. Este término hace referencia a la plasticidad de dichos materiales, lo cual, durante la fabricación, permite moldearlo, prensarlo y darle formas diversas. Además, admite la adición de otras sustancias proporcionándole, algunas, colores diversos, y, otras, facilitando la modificación de sus propiedades fisicoquímicas. Esta misma plasticidad nos permite emplearlos en un sinfín de aplicaciones tales como la creación de películas, fibras, placas, tubos, botellas, cajas, bolsas, piezas de alta precisión, por mencionar algunas. Estas características hacen posible a los plásticos estar presentes en prácticamente todos los productos que se utilizan hoy en día (Vega-Baudrit, 2021).
Muchas de las materias primas empleadas en la producción de plásticos son productos derivados de la refinación del petróleo crudo. Una de las principales características de estos materiales es que no se degradan con facilidad en un tiempo que puede ser de varios cientos de años, dependiendo del tipo de material. Los plásticos fueron creados para tener una alta durabilidad, por lo cual, la necesidad de desechar un recurso tan valioso está ligado a la mala gestión, evidenciando la falta de educación en la sociedad respecto al proceso de su descarte (Vega-Baudrit, 2021). Entonces, estamos usando un material particularmente resistente y durable en productos de un solo uso sin una gestión responsable después de prescindir de ellos.
Los primeros plásticos fueron sintetizados en los años 1950s, remplazando rápidamente otros materiales, como el vidrio y la madera. Su utilización se ha masificado de tal forma que solo en el año 2019, se llegaron a producir 368 millones de toneladas de plástico nuevo (Sobhani et al., 2020). Bajo la forma de vida actual, gran parte de estos materiales será descartado en el ambiente sin ningún tipo de tratamiento, generando, en última instancia, grandes parches de material flotante en nuestros océanos, y montañas de desechos en nuestras comunidades. También se debe considerar que una buena contribución de este tipo de desechos proviene del crecimiento portuario y del comercio internacional. La falta de una disposición y gestión adecuada de estos materiales y su interacción con el ambiente (fuerzas mecánicas, biodegradación, reacciones fotoquímicas, entre otras) inducen la particularización de estos en trozos cada vez más pequeños, generando micro (MP) y nano plásticos (NP) (Vega-Baudrit, 2021).
La Red Micro y Nano Allpa Pacha está conformada por investigadores de diferentes países de América, a quienes nos une la preocupación por el impacto de la contaminación por MP y NP en el ambiente de las costas del Océano Pacífico. Este documento ha sido escrito en un lenguaje sencillo con el fin de que sirva como una herramienta de información confiable para personas de diferentes disciplinas y para concientizar al público en general de las consecuencias del mal uso de materiales plásticos y de su mala disposición. Es razonable pensar que la crisis ambiental causada por los plásticos solo podrá ser manejada a través de la difusión de la información, la educación y el trabajo colaborativo, este documento es el inicio de esta estrategia.
Materiales y polímeros
La palabra material adquiere diferentes significados según el contexto en el que se encuentre. En química, cualquier sustancia o mezcla de sustancias de lo que están hechos los objetos de estudio es un material. Como se observa en la Figura 1, un material se puede estudiar desde distintos contextos: clasificación, estructura, propiedades y manufactura. Para efectos de este documento, se hará a través de la clasificación de los materiales como metales, polímeros, cerámicas y compuestos o composites.
Los materiales poliméricos son compuestos químicos que están conformados por muchas piezas o unidades iguales o distintas que se repiten denominadas monómeros. Muchas unidades monoméricas entrelazadas químicamente constituyen los polímeros. Los monómeros de los polímeros sintéticos provienen en su mayoría de la refinería del petróleo (por ejemplo, el etileno deriva en polietileno, el poliestireno del estireno, y así sucesivamente). Los polímeros se clasifican de múltiples maneras. Según su origen, como naturales y sintéticos, y poseen múltiples aplicaciones en todos los campos. Como ejemplo de los polímeros sintéticos tenemos los policarbonatos PC, polietilentereftalato PET y al teflón PTFE, entre otros. Mientras que de origen natural tenemos la celulosa, la quitina, los dextranos y los almidones, entre otros (Vega-Baudrit, 2021).
Por otro lado, los polímeros también se pueden clasificar por su estabilidad frente a la temperatura. Cuando estos se funden por un calentamiento del material, se les denomina termoplásticos, si no se funden y más bien se degradan, se denominan termoestables o termorrígidos. Una tercera clasificación incluye aquellos polímeros (hules) con una elevada elasticidad frente a un esfuerzo aplicado. Si se parte de la definición estricta de plástico, los MP y los NP solo estarían conformados por el primer grupo. Sin embargo, el término incluye todos los polímeros, lo cual es erróneo. Las micro o nanopartículas se originan de cualquier material que se pulverice por cualquier acción. Por cuestión “histórica”, los MP y los NP originados de cualquier fuente polimérica están mal designados de esa forma, pues por definición no se podría contemplar ni a las resinas termorrígidas ni a los hules (Vega-Baudrit, 2021).
Plásticos
Dentro del contexto de los polímeros, los plásticos merecen una especial atención. Los plásticos son polímeros sintéticos obtenidos mediante reacciones de polimerización -usualmente- a partir de derivados de petróleo. Están presentes en todas partes, en todo tipo de aplicaciones. El plástico contribuye a mejorar la calidad de vida de la sociedad actual con sus múltiples aplicaciones, casi siempre tienen un bajo costo, son muy atractivos debido a las diversas formas texturas y colores que puede tener, y definitivamente llegaron para quedarse. Esto último es el origen del problema, pues fueron hechos para perdurar, pero se desechan como si fueran fácilmente reintegrables a la naturaleza, en gran medida por desconocimiento de la población. (Vega-Baudrit, 2021).
Los plásticos se clasifican, desde 1970, mediante el Triángulo de Moebius. Esta clasificación fue creada por Gary Anderson en la Universidad de California de Estados Unidos. Ayuda a comprender el origen de los productos y envases; asimismo, indica el tipo de material del que están hechos, informa el centro de acopio para depositarlos tras su uso, y si estos son o no reciclables (Figura 2). Según la clasificación del Triángulo de Moebius los plásticos con número 1 y 2 son reciclables, el 5 y el 6 con posibilidades de reciclarlos, y, el 3, el 6 y el 7 son difícilmente reciclables.
Microplásticos (MP) y nanoplásticos (NP)
Los MP son pequeños trozos de plástico que tienen dimensiones que oscilan entre 5 mm y 1 μm, definición que depende de la fuente de información. Por ejemplo, en la Figura 3 se observa que la clasificación de microplásticos se sitúa entre 1 µm y 5 mm, se incluyen, además, los macroplásticos con más de 5 mm, los submicroplásticos entre 100 nm y 1 µm y menos de 100 nm, y a los nanoplásticos NP (Vega-Baudrit, 2021).
Fuente: Vega-Baudrit (2021).
Figura 3 Clasificación de los plásticos por su tamaño y métodos de análisis según la literatura.
Picó y Barceló (2019) muestran otras clasificaciones mencionadas en las distintas fuentes de información, como nano, micro, meso y macroplásticos (Figura 4). Es evidente que la clasificación, en función del tamaño de la partícula, es un tema que aún causa polémica. Por caso, la Comisión de la Unión Europea clasifica los NP como partículas con tamaños entre 1 a 100 nm y en Estados Unidos se considera que están entre 5 mm y 1 nm (GESAMP, 2015).
Fuente: Hartmann et al. (2016).
Figura 4 Clasificación de los plásticos y métodos de análisis según su tamaño.
Los MP y los NP se encuentran en todos los ambientes que se han estudiado (Shahul Hamid et al., 2018), incluyendo el agua dulce (Huang et al., 2021, Rech et al., 2014), el mar (Gennip et al., 2019; Isobe et al. 2019; Lavers y Bond 2017; Cózar et al. 2014; Eriksen et al. 2014; Hinojosa y Thiel 2009), el suelo (Huang et al. 2021; Corradini et al. 2019), el aire (Croxatto Vega, Gross y Birkved 2021; Cornejo-D’Ottone et al. 2020), en animales (Boyero et al., 2020; Watts et al., 2015), en plantas (Kalčíková, 2020; Mohan, Bi, He y Chen, 2020; Rillig et al., 2019), a través de distintos niveles de la cadena trófica (Chagnon et al., 2018; Shahul Hamid et al., 2018; Thiel et al., 2018) y en nuestra dieta (Senathirajah et al., 2021; Cox et al., 2019; Smith et al., 2018). Todavía no se sabe con certeza los efectos que estos MP pueden tener para la vida humana o para los ecosistemas, respuestas que la comunidad científica hoy está buscando.
Los MP y NP se pueden clasificar bajo diferentes características, según su tamaño, como ya se discutió (Figura 4), su forma (esfera, pellets, fragmentos, etc.) y la función u origen para lo cual fueron fabricados. Dependiendo de su origen, los microplásticos se clasifican como primarios y secundarios. El primario o intencional es aquel que se produce con un propósito, en las dimensiones en la escala ya mencionada. Se cuenta su uso en la industria de la cosmética, en los productos de limpieza, y como pellets para la producción de artículos plásticos (Vega-Baudrit, 2021).
El MP secundario o accidental proviene del deterioro continuo de piezas mayores -que están mal gestionadas en el medio ambiente-, pasando de ser una contaminación visible a una en la que es necesario emplear técnicas especiales para su detección. Actualmente se están usando técnicas tales como la cromatografía de gases-masa acoplada a desorción térmica (TED-GC-MS), termogravimetría (TGA) unido al análisis de gases emanados (EGA) o calorimetría diferencial de barrido (DSC), la cromatografía de gases-masa acoplada a pirólisis (Pyr-GC-MS), espectroscopía Raman acoplada a microscopio (µRaman) y espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier acoplada a matriz de plano focal (FPA-FT-IR). Se incluyen también los desechos de las fibras de poliésteres, nylon, acrílicos y otros textiles presentes en la ropa. Asimismo, las partículas de neumáticos, redes de pesca, por mencionar algunos.
Los factores de deterioro de los materiales plásticos que promueven su fragmentación incluyen la luz ultravioleta, la abrasión física por el oleaje, el movimiento del agua en los ríos o el viento, así como la temperatura(Vega-Baudrit, 2021). Adicionalmente a las clasificaciones ya mencionadas, los MP pueden ser clasificados de acuerdo con su morfología en cinco categorías: esferas, fibras, películas, fragmentos y espumas (Figura 4).
Morfología de los MP y NP, y su efecto en la biodisponibilidad
Si bien los fragmentos y las fibras son las formas de MP y NP más ampliamente distribuidas en diferentes matrices (agua, sedimentos y organismos), las esferas son la forma más usada en los bioensayos debido a que es la más comercializada, sin embargo, considerar el uso de fragmentos o fibras en los bioensayos se aproxima más a la exposición real de los organismos a los MP (Collard et al., 2015).
Por otro lado, la interacción de estos materiales con los cuerpos de agua, afecta la morfología de la superficie de los MP y NP, lo cual conlleva a cambios en la flotabilidad y en la interacción con componentes químicos coexistentes (por ejemplo: metales pesados, contaminantes orgánicos persistentes, compuestos hidrofóbicos y aditivos) en el medio; por tanto, las transformaciones anteriores pueden también alterar su biodisponibilidad y toxicidad. En algunos casos, estas transformaciones los convierte en vectores que, una vez ingeridos por los organismos, pueden liberar su carga, como en el caso del ecosistema de los manglares, donde se ha observado la prevalencia de la contaminación por microplásticos en el tracto digestivo de peces (Garcés-Ordóñez et al., 2020). A pesar de que algunos ensayos han mostrado que la ingestión de MP por algunos organismos acuáticos depende de la morfología (Figura 5), todavía queda mucho camino por recorrer para poder establecer tendencias claras en la dependencia de la biodisponibilidad con la morfología de estos materiales (Karami, 2017).
Fuente: (A): Adaptado de Rosato et al. (2020); (B): Adaptado de Fee et al. (2014), y, (C): Adaptado de Purca y Henostroza (2017).
Figura 5 Tipos de MP: (A) en pellet; (B) fotografías de fragmentos de MP: (b.1) fragmento, (b.2) film, (b.3) espuma, (b.4) fibra, (b.5) línea, y, (b.6) pellet; (C) Muestra de microplásticos encontrados en la playa Costa Azul, en Callao-Perú.
Fuentes de MP y NP, y sus efectos en el ambiente
La mayoría de los MP y NP en los océanos provienen de los textiles sintéticos, neumáticos y el polvo de las ciudades (Figura 6); y las actividades humanas que más generan MP y NP son la pesca, la acuicultura, el transporte marino y el turismo (Bermúdez-Guzmán et al., 2020). Estudios científicos han demostrado que los MP son capaces de acarrear contaminantes y organismos patógenos en su superficie, llevándolos a lugares donde nunca antes han estado, afectando ecosistemas de muchas maneras. Se ha reportado que la interacción de materiales plásticos con la materia orgánica disuelta (MOD) en aguas cálidas puede propiciar la liberación de metabolitos secundarios que, al ser adsorbidos por la MOD, se movilizarán a lo largo de la columna de agua en los ambientes acuáticos (Miranda et al., 2016).
Fuente: Boucher y Friot (2017).
Figura 6 Fuentes de contaminantes MP marinos. Datos a partir de UICN, 2017.
Sin duda el estudio de los MP y NP es un campo muy activo. En las últimas décadas ha experimentado un aumento en el interés de la comunidad científica actual y debe ser abordado desde el análisis interdisciplinario (Oceans, 2020). Reportes recientes indican que los MP y NP están siendo ingeridos por diversas especies, que confunden estos materiales con alimentos. Esto los expone a los productos químicos que los componen, o por los patógenos acarreados por estas pequeñas piezas de plástico (Ory, Gallardo et al., 2018; Pérez-Venegas et al., 2018; Mizraji et al., 2017; Ory, Chagnon et al., 2018).
A lo largo de la vertiente pacífica del continente americano se ha reportado la ingesta de estos contaminantes emergentes en varias especies acuáticas. El primer registro que aborda la presencia de MP en peces de áreas protegidas de Guatemala indicó haber encontrado MP en el tracto digestivo de 624 individuos de 16 especies de peces. Se reportó la presencia de 644 MP en más del 45% de los individuos de 15 especies. Estas partículas se distribuyeron en un rango de ingestión promedio entre 1 y 4 MP por organismo. Las formas dominantes de MP ingeridas fueron las fibras (82%) seguidas por fragmentos (12%) y láminas (6%) (Mazariegos Ortíz et al., 2021). De acuerdo con el reporte, esta ingesta estuvo condicionada a los hábitos alimenticios y la especie estudiada.
En Chile se han encontrado MP en diversas especies animales de vertebrados, incluyendo peces (Ory, Gallardo et al., 2018; Chagnon et al., 2018; Pozo et al., 2019), focas (Pérez-Venegas et al. 2018), anfibios (Boyero et al., 2020), invertebrados como cangrejos (Watts et al., 2016), moluscos bivalvos y crustáceos (Ory et al., 2017), entre otros.
Aunque existen algunos estudios toxicológicos que establecen el daño que los MP causan en los ecosistemas, la controversia acerca del destino y los impactos de los MP en los seres vivos ha aumentado debido a la ausencia de bioensayos de laboratorio estandarizados. La diversidad en las propiedades químicas (tipo de polímero, aditivos, etc.) y físicas (tamaño, forma, flotabilidad) de los MP hace necesario modificar los protocolos tradicionales de los bioensayos usados para evaluar la toxicidad de compuestos con características individuales y definidas antes de emplearlos para el monitoreo de la toxicidad de los MP (Enyoh et al., 2020). Asimismo, se debe considerar el tamaño, hábito alimenticio, ciclo de vida, y comportamiento en general de los distintos organismos vivos involucrados en estos estudios. Es importante indicar que, hasta el momento, no se han desarrollado protocolos adecuados para el estudio de los MP.
Por lo anterior, se hace necesario mejorar la calidad y armonizar internacionalmente los métodos utilizados para evaluar la exposición, el destino y los efectos de los MP en la naturaleza y los seres humanos. En la Tabla 1 se presentan algunos ejemplos de estudios de MP en la biota marina en algunos de los países de la costa americana del pacífico.
Tabla 1 Estudios de MP en biota de algunos países de la costa del Pacífico americano.
| Ecosistema | Especies hidrobiológicas |
Tipo microplásticos |
Cantidad / micro | Autores |
|---|---|---|---|---|
| Marino intermareal | Peces herbívoros y omnívoros | Filamentos | Las microfibras son los MP más abundantes | Mizraji et al. (2017). |
|
Marino vertebrado |
Peces planctívoros | Fragmentos y filamentos degradados, entre 1.1 a 4.9 mm | 2.1% de los peces estudiados tenía MP en el tracto digestivo | Ory et al. (2018); Ory, Gallardo et al. (2018); Ory, Chagnon, et al. (2018). |
| Marino vertebrado | Focas | Fibras | 2.7 a 13.35 ítems/g -1 | Pérez-Venegas et al. (2018). |
|
Intermareales Invertebrados |
Concha de abanico | Filamentos | 2.25 ± 0.54 ítems/ individuo | De la Torre et al. (2019). |
| Pelágico oceánico | Caballa | Fragmento de plástico duro | Promedio (0.03 /30 indiv.) | Ory et al. (2018); Ory, Gallardo et al. (2018); Ory, Chagnon et al. (2018). |
| Pelágico oceánico | Pota (calamar gigante) | Filamentos y fragmentos de plásticos duros | 4-7.4 items/ individuo | Gong et al. (2021). |
| Pelágico costero | Machete | Filamentos | 9 items/1830 estómagos | Fernández-Ojeda et al. (2021). |
| Manglar | Notarius bonillai y Megalops atlanticus | Filamento, film, foam, fragmento | Garcés-Ordoñez et al. (2020). |
Fuente: Vega-Baudrit (2021).
En Perú, se han encontrado microplásticos en 30 individuos de peces (Ory, Chagnon et al., 2018; Ory, Gallardo et al., 2018), en caballas y calamares entre 1 a 7.4 ítems promedio por individuo (Fernández-Ojeda et al., 2021; Gong et al., 2021). En estos estudios, los filamentos fueron los tipos de MP más abundantes (De-la-Torre, Mendoza Castilla y Carhuapoma, 2019; Fernández-Ojeda et al., 2021; Gong et al., 2021). En Chile, se han encontrado MP en varias especies estudiadas, entre ellas diversos tipos de peces (Ory, Chagnon et al. 2018; Ory, Gallardo et al., 2018; Ory et al., 2017; Mizraji et al., 2017), y focas (Pérez-Venegas et al., 2018).
Toma de muestra y caracterización de MP y NP
Considerando que las muestras de MP y NP pueden ser diversas en cuanto a forma, tamaño y su constitución; del mismo modo, el estudio detallado de los MP aún es limitado debido a la falta de metodologías normalizadas y científicamente validadas para su muestreo, su mantenimiento, y el análisis adecuado de datos (aspectos cualitativos y cuantitativos). Los equipos que emplean técnicas tales como la Pyr-GC-MS, TED-GC-MS, FPA-FT-IR, µRaman, TGA-EGA, y el DSC, son escasos y se encuentran solo a la mano de un grupo reducido de centros de investigación (Vega-Baudrit, 2021).
Una oportunidad de mejorar el abordaje de este tema es que actualmente no se ha conformado un comité internacional ISO para la creación de normas estándar que sea específico para el muestreo, análisis y cuantificación de los MP y NP en el ambiente. Sin embargo, hay unas normas de textiles (del Comité ISO/TC 38) y plásticos (del Comité ISO/TC61) de la ISO (International Organization for Standardization) en proceso de desarrollo, y que podrían ser empleadas como base, para la creación de normas para MP y NP. En la Tabla 2 se muestran algunas normas del Comité ISO/TC 38 en proceso de estudio e implementación (Vega-Baudrit, 2021). Del mismo modo, el comité técnico ISO/ TC61/SC14, referido a procesos de normalización en el campo de los plásticos relacionados con aspectos medioambientales y de sostenibilidad, ha emitido la norma: ISO/TR 21960:2020, la cual se refiere a la literatura científica actual sobre macroplásticos y MP en el medio ambiente y la biota. Este ofrece una descripción general de los métodos de prueba, incluido el muestreo de diversas matrices ambientales, la preparación y el análisis de muestras. Se describen métodos de prueba químicos y físicos para la identificación y cuantificación de plásticos; y recomienda pasos necesarios para la estandarización de métodos que conlleven a procedimientos armonizados para el muestreo, preparación de muestras y análisis (Vega-Baudrit, 2021).
Tabla 2 Normas del Comité ISO/TC 38 en proceso de estudio e implementación en los países miembro de la ISO que así lo requieran.
| Norma | Tema en proceso |
|---|---|
| ISO/CD 4484-1 | Microplastics from textile sources - Part 1: Determination of fibre loss from fabrics during washing. |
| ISO/DIS 4484-2 | Microplastics from textile sources - Part 2: Qualitative and quantitative evaluation of microplastics. |
| ISO/CD 4484-3 | Microplastics from textile sources - Part 3: Measurement of collected material mass released from textile end products by domestic washing method. |
| ISO/CD 24187.2 | Principles for the analysis of plastic and microplastic present in the environment. |
| ISO/AWI 5667-27 | Water quality - Sampling - Part 27: Sampling for microplastic particles and fibres in water. |
En español:
- Microplásticos de fuente textil - Parte 1: Determinación de la pérdida de fibra de los tejidos durante el lavado.
- Microplásticos de fuente textil - Parte 2: Evaluación cualitativa y cuantitativa de microplásticos.
- Microplásticos de fuentes textiles - Parte 3: Medición de la masa de material recogida liberada de los productos textiles finales mediante el método de lavado doméstico.
- Principios para el análisis de plástico y microplástico presente en el medio ambiente.
- Calidad del agua - Muestreo - Parte 27: Muestreo de partículas microplásticas y fibras en el agua.
Fuente: Vega-Baudrit (2021).
El documento incluye métodos de muestreo en general para agua, suelos, aire y biota; consideraciones estadísticas, preparación de las muestras, análisis mediante espectroscopía, térmicos y métodos térmicos de extracción, μATR-FTIR, μRaman, ATR-FTIR, Raman, TED-GC-MS, TGA-EGA, DSC, PyGC-MS; define a los MP como un sólido plástico entre 1 µm - 1 mm (1000 µm) y a los NP como un sólido plástico menor a 1 µm. Desafortunadamente la profundidad con la cual se trabaja cada temática es insuficiente para tener una metodología certera basada en evidencia científica. Sin embargo, es una guía ante tanto vacío existente de información adecuada (Vega-Baudrit, 2021).
En Ecuador, en el Departamento de Ciencias y Aplicaciones Nucleares, del Organismo Internacional de Energía Atómica OEIA, han utilizado técnicas nucleares e isotópicas para establecer con precisión el rumbo, el emplazamiento y las repercusiones de las partículas de plástico, y sus derivados, mediante el uso de radiotrazadores, como el carbono-14. Encontraron que sustancias contaminantes -como los compuestos orgánicos persistentes COPs- pueden adherirse a los microplásticos presentes en el ambiente y, eventualmente, liberarse dentro de los organismos marinos que han ingerido MP potenciando el riesgo ambiental de estas sustancias (OEIA, 2020). También han utilizado radiotrazadores para estudiar el desplazamiento y la ubicación de los microplásticos dentro de los animales y establecer la vía de ingesta: bien sea mediante el sistema digestivo o mediante las branquias, dependiendo del organismo. También intentan averiguar si los microplásticos son expulsados o si, por el contrario, obstruyen los órganos: cuando estas partículas se acumulan en el intestino, algunos organismos sienten que están saciados aun cuando no han ingerido suficientes nutrientes (OEIA, 2020).
Alternativas para la reducción de MP y NP
El incremento acelerado de generación de residuos plásticos derivados del petróleo, el aumento en el precio de este recurso no renovable y la contaminación que representan estos plásticos al medio ambiente, demandan una gestión adecuada y nuevas alternativas como la sustitución de tales polímeros por bioplásticos.
Existen varias alternativas respecto a la disminución de la generación de desechos plásticos. Desde la reutilización de los materiales plásticos hasta su rechazo. Asimismo, aplicar procesos de reciclaje es un proceso viable en la actualidad. La aplicación de técnicas como pirólisis permite la obtención de combustibles como fuente de energía. Los procesos de biorrefinería posibilitan la obtención de materiales plásticos a partir de biomasa, lo cual otorga a los procesos de carbono neutralidad (Vega-Baudrit, 2021; Amores et al., 2022).
En la Figura 7 se mencionan las “R” referentes al plástico. La que más debe enfatizarse es la de reeducar a la población respecto a las demás como: reciclar, reusar, reducir, reincorporar, regular e incluso hasta rechazar el uso de un producto como se indicó anteriormente. Es importante considerar que durante un proceso de rechazo o de regulación de un producto, este debe realizarse únicamente bajo evidencias científicas, y no por capricho (Vega-Baudrit, 2021). También, se debe considerar que algunas de estas “R” están fuertemente vinculadas con los hábitos de consumo de la sociedad, así como con su poder adquisitivo.
Una de las alternativas más populares es el reciclaje, incluido dentro del concepto de economía circular. Reciclar plásticos no es una tarea fácil. Implica una campaña de concientización y educación de la población, la creación de centros de acopio, la recolección del material dependiendo de su origen: industriales o scrap, domiciliarios, agrícolas. La posterior clasificación y separación, la limpieza y eliminación de etiquetas, secado y trituración. Se debe considerar la presencia de materiales en multicapa que eleva el alto costo del reciclaje, posible contaminación que puede ser microbiológica. De igual forma, el procesamiento del plástico es complejo, hay pérdidas de propiedades del polímero, por lo que el número de procesos de reciclado es finito, pues el material se degrada (Vega-Baudrit, 2021a y b).
En la Figura 8 se observan algunas de las propiedades que deben tomarse en cuenta durante el procesamiento y reciclado de un material. Se debe considerar el estricto control de calidad, y las características de uso final. Uno de los temas más preocupantes es la garantía de suministro continuo de materia prima al proceso. El tema del almacenamiento pre y posterior al tratamiento y la posterior distribución del material. Por último, el traslado del costo del proceso al usuario final (Vega-Baudrit, 2021a y b). También se puede considerar que el reciclado de un material plástico, debido a su exposición ambiental, al proceso industrial o a su uso inadecuado en el almacenamiento de materiales tóxicos, podría ser alterado y ser una fuente de toxicidad para los seres humanos.
Fuente: Vega-Baudrit (2021).
Figura 8 Parte de las propiedades de un polímero a ser consideradas en un procesamiento.
Otra alternativa viable, aunque algo costosa, es el empleo de polímeros biodegradables y compostables como el ácido poliláctico mostrado en la Figura 9, a través de un proceso de hidrólisis o de fermentación de la biomasa residual.
Fuente: Villalobos-Vega et al. (2021).
Figura 9 Proceso de obtención del ácido poliláctico (PLA) a partir de un proceso de hidrólisis y de fermentación de la biomasa residual.
El ácido poliláctico (PLA) es un polímero compostable industrialmente y biodegradable. Necesita estar en presencia de oxígeno, con agitación, temperatura adecuada, presencia de sales y de los microrganismos adecuados para que se dé la biodegradación. Asimismo, el proceso de síntesis no es fácil, requiere de materia prima muy pura, y es complejo. También se encuentra el poli-hidroxibutirato (PHB), un polímero perteneciente a la clase de los poliésteres, producido a raíz de la ingesta de glucosa, a partir de microrganismos como la Ralstonia metallidurans o el Bacillus megaterium, y es biodegradable. Fue aislado y caracterizado en 1925 por el microbiólogo francés Maurice Lemoigne (Villalobos-Vega et al., 2021).
También se tiene a la poli-caprolactona (PCL), un polímero de la familia de los poliésteres alifáticos, cuya unidad monomérica es la ε-caprolactona (Figura 10).
Una tercera opción, es el aprovechamiento de los procesos de biorrefinería, dentro del contexto de la economía circular. La biorrefinería es como la refinería del petróleo, pero en lugar de emplear petróleo como material de partida, emplea biomasa para la obtención de materiales y energía, y todo lo positivo que implica para el medio ambiente. Como se observa en la Figura 11, de diferentes tipos de procesos (químicos, enzimáticos, mecánicos, entre otros), es posible obtener productos de alto valor agregado como la lignina, la celulosa y el almidón, además de la fermentación de los jugos (dextranos), empleando métodos enzimáticos o microrganismos como el Leuconostoc mesenteroides (Menezes et al., 2021; Lecot et al., 2021; Mora-Sandí et al., 2021).
Fuente: Vega-Baudrit (2021); Amores et al. (2022).
Figura 11 Obtención de materiales de alto valor agregado a partir de la biomasa.
A partir de la celulosa, se puede obtener nanocelulosa, la cual posee un mayor valor agregado respecto a la celulosa, y se ha visto que mejora la producción de papel; se puede utilizar en la industria de las pinturas, cosméticos, medicina y farmacia, así como en la producción de material para embalaje en industria alimentaria como un nanomaterial de refuerzo. Se han observado también, importantes avances en la producción de láminas y pantallas para televisión, y se le considera el material que puede sustituir al uso de muchos tipos de plástico. Se le estima un mercado de $8.2 billones de dólares, con un 4.2% de crecimiento anual (Vega-Baudrit, 2021). Sin embargo, aún resulta muy costoso obtener nanocelulosa. Por esta razón, diferentes grupos de investigación buscan estrategias para optimizar la obtención de nanocelulosa involucrando diversas metodologías de innovación. Entre ellas destaca el uso de biofactorías con base en microrganismos, entre estos, el mayor productor corresponde a las bacterias del género Gluconacetobacter, destacándose la especie Gluconacetobacter xylinus, bacteria estrictamente aerobia, capaz de sintetizar celulosa como una membrana en la superficie de medios líquidos (Liu et al., 2016).
Otro polímero natural muy estudiado es el almidón, puesto que es económico y muy abundante en el mundo vegetal. Su uso puede desempeñar un papel decisivo en la sustitución de plásticos sintéticos, permitiendo así disminuir el problema de acumulación de desechos plásticos (Shafqat et al., 2021). La obtención de productos químicos y nuevos materiales a partir de fuentes renovables no es una idea nueva. Sin embargo, el reto está en desarrollar la biotecnología necesaria, para adaptar los productos a procesos y aplicaciones reales, que sean más competitivas y generen una verdadera revolución transformándose en una realidad en el mercado.
MP y NP: ambiente y salud
Afectación en el ambiente
Si bien los riesgos ecológicos y a la salud aún no son muy evidentes, se sospecha que en zonas marino-costeras, así como en sedimentos, los riesgos inherentes a la presencia y transformación de los MP pueden ser potenciados debido a las características fisicoquímicas del entorno (pH, radiación solar, ausencia de oxígeno y poblaciones de microrganismos). Reportes recientes sugieren la preferencia de algunas especies de microrganismos acuáticos en ambientes costeros para formar bioláminas y colonizar matrices particulares de microplásticos. Estas preferencias podrían desempeñar un rol en la diversidad de las comunidades acuáticas, al promover el crecimiento y dispersión de estos microrganismos en materiales con alta movilidad en estos entornos (Dudek et al., 2020). Es importante evaluar todo el ciclo de vida del material plástico, desde su generación hasta el proceso de gestión del desecho, de tal forma que se permita una evaluación de la economía circular del material.
Los microplásticos han sido encontrados en las regiones polares remotas, específicamente en altas concentraciones en los núcleos de hielo marino (Peeken et al., 2018). La mayoría de los que han sido detectados en los núcleos de hielo eran menores a 50 μm, con un promedio del 67% de las partículas dentro del tamaño más pequeño detectable de 11 μm (Peeken et al., 2018). De igual manera, también han sido reportadas en la parte más profunda del océano, en los sedimentos de las fosas de las Marianas se han encontrado de 200 a 2,200 pedazos por litro, en donde la mayoría de las microfibras de plásticos tenían una medida de 1-3 mm de longitud en el agua del océano y de 0.1-0.5 mm en longitud en el sedimento (Peng et al., 2018). Se ha dado a conocer la presencia de microplásticos en regiones remotas, lo cual ha sido explicado por el ciclo del plástico (Horton y Dixon, 2018) en donde los microplásticos acumulados en los océanos son tan pequeños que se encuentran presentes en la evaporación que forman las nubes de la lluvia. Es por esto que esta lluvia contiene microplásticos y es posteriormente depositada en las regiones montañosas y en otras regiones remotas. Por consiguiente, los lagos y ríos transportan los microplásticos de regreso a los océanos, formando lo que se ha denominado el ciclo del plástico (Geyer et al., 2017).
Por otra parte, la situación de los microplásticos en la costa del pacífico ecuatorial es especialmente preocupante por afectar una de las zonas de riqueza natural más importante como son las Islas Galápagos, según datos de Mingas por el Mar de Ecuador (Carrere, 2019), en el año se recogieron toneladas de basura de las playas del Ecuador, lo cual plantea un problema real de generación de residuos plásticos en la región continental, añadiendo que, en este país, la basura de los ríos, lagos, lagunas y esteros casi siempre termina en el mar, siendo esta basura portadora de residuos plásticos y por supuesto microplásticos (Álvarez y Bonilla 2020). Esta situación ambientalmente compleja se agrava, pues los plásticos residuales no recogidos en las playas del Ecuador continental, por efecto de la corriente de Humboldt, terminan en las costas de las islas Galápagos; lamentablemente, estas partículas de microplásticos que llegan a Galápagos probablemente no solo provienen del sur de Ecuador, desde la cuenca de Guayaquil, sino, además, de la costa norte de Perú, debiendo recalcarse, que no hay partículas provenientes del Pacífico noroccidental ni del sudeste asiático (Álvarez y Bonilla, 2020). Por la riqueza natural de este archipiélago, la contaminación con microplásticos puede dañar especies especialmente sensibles y únicas de esta reserva natural.
Afectación en la salud humana
Todo aporte a la mitigación de la problemática de los MP -basado en evidencia científica- y sus efectos en la salud humana se encuentra aún en estado primario. Las posibles alternativas o soluciones deben ir orientadas primero en la prevención, así como en mejorar la gestión de los desechos; todo enmarcado en procesos de educación, capacitación, cambios en los hábitos de consumo, y concientización de la población. Se debe trabajar fuertemente en normativas y armonización en nuestros países, de tal forma que se generen regulaciones en favor del ambiente, pero que incluyan aspectos que no vayan en detrimento ni de la economía ni los aspectos sociales de la región, tomando en cuenta todos los actores de la sociedad.
La contaminación del hábitat por plásticos de una especie puede inducir un desbordamiento zoonótico (desde el reservorio al hombre) y, con ello, una posible pandemia, resultando en un evento negativo para la salud pública (Chaber, 2018), un ejemplo es el nuevo coronavirus que causa COVID-19, tienen el potencial de causar pandemias globales. Los patógenos zoonóticos pueden ser bacterianos, virales o parasitarios, o pueden involucrar agentes no convencionales y propagarse a los humanos a través del contacto directo o a través de alimentos, agua o el medio ambiente (World Healt, 2020).
Por otro lado, existen muchas especies (como los pinnípedos y cetáceos, por ejemplo) que portan enfermedades derivadas de un ancestro terrestre, el morbillivirus, responsable del virus humano del sarampión, el virus del moquillo canino, el virus de la peste bovina y el virus de la peste de rumiantes pequeños. En 1988, frente a las costas del noroeste de Europa se produjo una mortandad masiva de más de 17 mil focas, atribuida a un morbillivirus, más tarde designado como virus del moquillo focino (Barrett et al., 1995). Muchas especies de pinnípedos también están infectadas por el virus del herpes (Harder et al., 1996), observándose una alta mortandad (> 16,000) de focas de puerto en 1985. Se ha especulado que aquellos animales marinos que habitan en zonas costeras contaminadas acumulan mayores niveles de contaminantes ambientales a través de la cadena alimentaria, volviéndose más susceptibles a las enfermedades.
Inicialmente, los microplásticos fueron considerados partículas inertes, pero en la actualidad son reconocidos como potencialmente dañinos para los organismos (Anbumani y Kakkar, 2018; Galloway, 2015), presentando un efecto dependiente de la exposición y la susceptibilidad. Los mismos pueden generar estrés oxidativo, citotoxicidad, translocación a otros tejidos, y, debido a su naturaleza persistente, limitan su remoción de los organismos, lo cual conlleva a una inflamación crónica con un elevado riesgo de cáncer. También han sido asociados con el incremento en la incidencia de las enfermedades inmunes y neurodegenerativas. Aunado a esto, los MP pueden liberar químicos, ya sea desde sus matrices o adsorbidos desde el ambiente, (Crawford y Quinn, 2017) así como fungir como vectores para microrganismos patógenos (Kirstein et al., 2016), pesticidas e incluso metales pesados.
Investigadores han reportado que los microplásticos tienen la capacidad de generar estrés oxidativo, ya sea por medio de la liberación de especies oxidantes adsorbidas en su superficie o debido a las especies reactivas de oxígeno liberadas durante las respuestas inflamatorias (Kelly y Fussell, 2012; Valavanidis et al., 2013). Se ha evidenciado la generación de estrés oxidativo en el pez cebra (Danio rerio) (Lu et al., 2016) y en ratones (Deng et al., 2017), posterior a su exposición a microplásticos.
Se considera que la citotoxicidad dada a conocer es el resultado de la toxicidad de la partícula, del estrés oxidativo y de la inflamación. La internalización celular de los microplásticos ha sido descrita previamente para el poliestireno en cultivos celulares, incluyendo macrófagos, eritrocitos y células epiteliales alveolares de ratas (Yacobi et al., 2008). También se ha informado que, dentro de las células, los microplásticos no se encuentran asociados con la membrana, por lo cual se encuentran potencialmente en interacción con estructuras intracelulares (Geiser et al., 2005). Estudios in vitro han demostrado citotoxicidad ocasionada por las partículas de plástico recolectadas del ambiente (Furukuma y Fujii, 2016). Además, se ha reportado que la exposición a poliestireno es capaz de generar especies reactivas de oxígeno, así como estrés en el retículo endoplasmático en los macrófagos y cultivos celulares de células epiteliales humanas de pulmón, lo cual conlleva a autofagia como mecanismo de muerte celular (Chiu et al., 2015). Por lo anteriormente mencionado, la citotoxicidad y el estrés oxidativo son mecanismos importantes como posibles explicaciones para la toxicidad presentada por los microplásticos y su capacidad de generar afectaciones a la salud de distintos organismos.
Caso específico de los NP
En el asunto particular de los NP, debido a las preocupaciones ambientales, el destino y sus posibles efectos adversos, se han incrementado los estudios para evaluar el peligro potencial de la fragmentación de estos materiales en nanopartículas. La principal preocupación es que las nanopartículas pueden mostrar propiedades químicas y físicas marcadamente diferentes a las de su forma de nanomaterial. Hay un estudio sobre los riesgos potenciales de los nanoplásticos de poliéster para los humanos, que discute la influencia del tamaño de las partículas y la química de la superficie, con el fin de comprender los posibles riesgos de los nanoplásticos para los humanos y brindar recomendaciones para estudios futuros (Lehner et al., 2019).
Otros estudios revelan que los productos de consumo de uso común, como las bolsas de naylon de grado alimenticio de un solo uso y los vasos para bebidas calientes revestidos con polietileno de baja densidad, liberan partículas de plástico de tamaño nanométrico cuando se exponen al agua. Se encontró que la cantidad de partículas liberadas en el agua caliente por el naylon de calidad alimentaria fue 7 veces mayor en comparación con los vasos de bebidas de un solo uso. Sobre la base de la densidad del número de partículas, las partículas liberadas en el agua desde un solo vaso de bebida caliente de 300 ml equivalen a una partícula por cada siete células en el cuerpo humano en un rango de tamaño disponible para la absorción celular. Este estudio no evalúa efectos adversos sobre la salud humana (Zangmeister et al., 2022).
Del mismo modo, soluciones para mejorar la capa asfáltica empleando plástico reciclado, ya están siendo estudiadas por su posible efecto en la generación de NP en el ambiente (Veropalumbo et al., 2023), aunque no indican estudios sobre su efecto en los seres humanos. Un estudio sobre el transporte atmosférico de MP y NP, y el intercambio océano-atmósfera apunta a un ciclo plástico marino muy complejo, con implicaciones negativas para la salud humana y de los ecosistemas. No obstante, tampoco este estudio indica esas implicaciones negativas (Allen et al., 2022).
Regulaciones relacionadas con los MP y los NP
Existen pocas normas y regulaciones a nivel internacional respecto al análisis de los MP y NP. La Asamblea de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2014) realizó una investigación a nivel global sobre basuras marinas, enfocada en plásticos y MP, atendiendo diversas causas, entre ellas: “los graves efectos que las basuras marinas, en particular los plásticos procedentes de fuentes terrestres y marinas, pueden tener en el medio marino, los ecosistemas marinos, los recursos naturales marinos, la pesca, el turismo y la economía, así como sus posibles riesgos para la salud humana”.
En 2015, el Grupo de expertos del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) publicó un estudio específico sobre MP en el medio marino (GESAMP, 2015), y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura estudió el impacto de los MP en las especies pesqueras de consumo comercial. Entre las principales conclusiones se tiene un acusado incremento en el estudio de estos materiales por parte de ONG’s, investigadores, políticos, organismos internacionales, medios de comunicación, entre otros. Se espera que este documento sirva de base para la toma de decisiones en los encargados de formular políticas. Se incluyen los tipos de fuentes, su distribución y destino, impactos ecológicos, y aspectos comerciales y socioeconómicos (Zamora-Bornachera et al., 2021).
La ONU, en el año 2017, presentó una iniciativa denominada “20 formas de reducir el plástico en tu rutina” (ONU, 2018). Entre las que encontramos: usar un cepillo de dientes biodegradable de bambú con cerdas naturales; usar hilo dental de fibra natural recubierto con cera de abeja, pues la seda dental tradicional está hecha de nylon o teflón, que es el mismo material de una sartén antiadherente; evitar el uso de sartenes antiadherentes recubiertos de teflón; usar productos para el cabello que no contengan ingredientes plásticos como silicona y petróleo, entre otras disposiciones. Desafortunadamente, son recomendaciones muy puntuales y superficiales, basadas en el rechazo de ciertos productos y en reformulaciones. Las disposiciones deben incluir aspectos ambientales y sociales, así como económicos. Se deben considerar aspectos de prevención antes que remediación, basados en evidencia y conocimiento científico. Se debe incluir mucha capacitación y educación integral, y, por supuesto, considerar todos los actores de la sociedad. Posterior a esa iniciativa de la ONU, se publicó: “Límites legales de los productos plásticos y los microplásticos: examen a escala mundial de las leyes y los reglamentos nacionales”, del PNUMA en asociación con el World Resources Institute (WRI). Se incluyen: las características de las leyes y reglamentos nacionales; definiciones de MP y prohibiciones de su uso y fabricación; productos incluidos; exenciones; fechas de introducción; países involucrados; medidas de carácter voluntario; iniciativas voluntarias del gobierno y de la industria; el respaldo de los gobiernos regionales a la prohibición de las MP y otras iniciativas voluntarias (Excell et al., 2018).
En ese documento se mencionan los 8 países que cuentan con regulaciones relacionadas con los MP que son Canadá, Estados Unidos, Francia, Nueva Zelanda, Reino Unidos, Corea del Sur y Suecia (Tabla 3). En algunas de esas regulaciones incluso se prohíbe el uso y la importación de productos relacionados con MP intencionales.
Tabla 3 Leyes y normas relacionadas con los MP.
| País | Nombre de la ley o norma |
|---|---|
| Canadá | Reglamento sobre las micropartículas en los artículos de tocados, de 2017. |
| Estados Unidos | Ley de aguas sin micropartículas de 2015. |
| Francia | Ley de 2016 sobre la reivindicación de la biodiversidad, la naturaleza y el paisaje. |
| Italia | Ley de presupuesto general de 2018 y la Ley núm. 205 del 2017. |
| Nueva Zelanda | Reglamento sobre la reducción al mínimo de los desechos (micropartículas) de 2017. Ley de 2008 de reducción al mínimo de los desechos. |
| Reino Unido | Reglamento sobre la protección del medio ambiente (entre 2017 y 2018). |
| República de Corea | Reglamento sobre las normas de seguridad aplicables a los cosméticos. |
| Suecia | Reglamento relacionado con la manipulación, la importación y la exportación de productos químicos. |
Fuente: Excell et al. (2018).
Para el año 2019 se publica el documento “Environmental and health risk of microplastic pollution”, por parte de la Comisión Europea SAM. Incluye una introducción a los plásticos, MP y los NP, así como políticas para prevenir y reducir la contaminación con MP, además de la cooperación global. El tema principal del documento incluye el eslogan “Haciendo a la ciencia parte del debate” (Muthu, 2021). En diciembre del 2020, se publicaron los resultados de la European Chemicals Agency (ECHA), dentro del Comité para la Evaluación de Riesgos y Análisis Socioeconómico, específicamente en temas de microplásticos intencionalmente agregados. Se ofrece una definición regulatoria de microplásticos, así como una legislación de microplásticos intencionalmente agregados (ECHA, 2020).
Para octubre de 2021, en el marco de la Organization for Economic Cooperation and Development (OECD), dentro del marco del Environment Policy Committee, se dictaron las “Policies to reduce microplastics in water, Focus on textiles and tyres”. A diferencia de los anteriores informes, este se centra en el verdadero problema respecto a los microplásticos incidentales, es decir, los que se producen por el desgaste de las llantas y el lavado continuo de la ropa (OECD, 2021).
En los países que conforman la Red Micro y Nano Allpa Pacha no hay legislación definida respecto a la contaminación emergente por microplásticos y sus riesgos, sin embargo, empezaron a dictarse normativas en relación con plásticos de un solo uso en Colombia, Costa Rica, Perú, Panamá y Chile. Colombia ha reglamentado la gestión ambiental de los residuos de envases y empaques de papel, cartón, plástico, vidrio, metal y se toman otras determinaciones (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2018), así como en el Departamento Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, mediante la Ley 1973, de 2019, a través de la cual se regula y prohíbe el ingreso, la comercialización y el uso de bolsas y otros materiales plásticos, exceptuando aquellos plásticos: reutilizables, biodegradables, reciclables, y que se demuestre su aprovechamiento a través del reciclaje o la recuperación energética, y que cuenten con un contenido de materia prima 100% reciclada (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, Gobierno de Colombia, 2019).
En Ecuador, en el 2021, se presentó el documento “Compilación medio ambiente y obra pública”, siendo miembros plenos los representantes de Argentina, Bolivia, Brasil, Colombia, Ecuador, Paraguay, Perú, Uruguay y Venezuela. Este documento surgió como producto de la inversión que han realizado los gobiernos -en los últimos años- en temas de infraestructura en materia de educación, vialidad y salud, entre otros, así como de las consecuencias ambientales que han generado todas estas obras públicas. Se presentan leyes como la “Ley Nº 17.261 de 13 de Janeiro de 2020”, para prohibir el uso de ciertos plásticos de un uso (Riofrío et al., 2021). En Chile, la Ley 21368, promulgada en el 2021, regula la entrega de plásticos de un solo uso y las botellas plásticas. Esta ley tiene como objetivo proteger el medio ambiente y disminuir la generación de residuos, mediante la limitación en la entrega de productos de un solo uso en establecimientos de venta de alimentos, el fomento a la reutilización y la certificación de los plásticos de un solo uso, así como de las botellas plásticas desechables (Riofrío et al., 2021). En Ecuador, se emitió la ordenanza provincial, que promueve el consumo responsable mediante la regulación de la comercialización y distribución de productos plásticos desechables y envases desechables de poliestireno expandido (espumafón, espumaflex, estereofón) en las Islas Galápagos (Riofrío et al., 2021).
En ese mismo sentido, para avanzar en la solución de la problemática, los presidentes de la República de Chile, de la República de Colombia, de los Estados Unidos Mexicanos, y de la República del Perú, reunidos en Lima, Perú, el 6 de julio de 2019, en la XIV Cumbre de la Alianza del Pacífico, firman la Declaración Presidencial Sobre la Gestión Sostenible de los Plásticos, con el propósito de promover la cooperación (SELA, 2019).
En el caso de Costa Rica, se han trabajado iniciativas para prohibir el uso de poliestireno en las instituciones. Hay algunas iniciativas en el gobierno respecto a los MP. Por otro lado, y con motivo de la celebración del Día Mundial de la Inocuidad de los Alimentos (7 de junio); el Ministerio de Economía, Industria y Comercio MEIC y CODEX de Costa Rica, bajo este contexto, organizaron una serie de paneles denominados “Inocuidad de los alimentos, un asunto de todos”. Uno de estos paneles fue “Procesos de normalización y regulación de la nanotecnología y los nanomateriales como prevención de la nanotoxicidad”. Participaron expositores de Argentina, México y Costa Rica, los dos primeros países con amplia experiencia en la temática, y mayores avances en los temas de nanorregulación.
Para 2022, aún no se han establecido normas específicas en el International Organization for Standardization (ISO), dentro de su Comité Técnico de Nanotecnología TC229, con el fin de evaluar la toxicidad de los NP, aunque sí hay otras normas generales para la evaluación de nanomateriales, como la norma ISO/TS 4988:2022 “Nanotechnologies - Toxicity assessment and bioassimilation of manufactured nano-objects in suspension using the unicellular organism Tetrahymena sp”, o la norma ISO 10808:2010 “Nanotechnologies - Characterization of nanoparticles in inhalation exposure chambers for inhalation toxicity testing”. Sin embargo, en el comité ISO/TR 21960:2020(en) del Comité de Plásticos -Aspectos ambientales-, se incluye ya una definición de los MP y los NP.
Para ese mismo año, se publica también un documento recopilatorio de políticas y regulaciones a nivel mundial sobre la polución de microplásticos, principalmente (Usman et al., 2022). Esta revisión provee las estrategias de gobernanza global y local, actualmente destinadas a mitigar la contaminación plástica, sus limitaciones y direcciones futuras. Este estudio reveló varios aspectos de la contaminación por MP que no se consideran por falta de políticas; una laxitud en su implementación, así como una aparente falta de índices para determinar el impacto de las regulaciones. También indica que no existe una regulación sobre la contaminación de los alimentos y el agua potable por parte de los MP, lo cual se puede extender a los NP; tanto como una aparente falta de financiamiento para la investigación sobre los efectos de los plásticos en la salud y sus alternativas. El documento concluye indicando la necesidad de un enfoque bien coordinado a todo nivel, de tal forma que permita ampliar las políticas en todos los países, y llevarlas del papel a acciones medibles, holísticas y realizables en beneficio de la humanidad y su entorno (Usman et al., 2022).
La Red Micro y Nano Allpa Pacha
La red está conformada por científicos de Chile, Perú, Costa Rica, Colombia, Ecuador, Panamá y México. El objetivo principal es establecer una red de colaboración científica internacional para la geolocalización, monitoreo y caracterización de MP y NP presentes en las costas del Océano Pacífico en el continente americano, para aportar con evidencia y datos armonizados en la toma de decisiones, en la enseñanza y en la planificación de medidas de control y regulación de estos contaminantes. Se espera facilitar la cooperación entre investigadores de países de la costa del Pacífico americano, y así establecer una alianza científica en el desarrollo de temáticas afines a MP y NP por medio de estrategias de trabajo colaborativo interdisciplinar e internacional en estos estudios. Asimismo, unificar y armonizar criterios de estudio, incluyendo monitoreo y evaluación, así como toma y análisis de datos entre los diferentes países de la red.
Con la implementación de una red de monitoreo transnacional armonizada de MP y NP, se espera poder realizar comparativas entre los distintos países y convertirnos en referente global. De igual forma, con la generación de Big data, se espera el progreso de estrategias de manejo entre los diferentes países de la red, con interés en el desarrollo sustentable. Por último, se confía en poder implementar instancias de educación relacionadas con MP y NP, empleando evidencias científicas, para apoyar un cambio de conducta en la población que aporte a disminuir la contaminación ambiental con plástico. Se esperaría, además, la incidencia en la creación y revisión de políticas nacionales respecto a los procesos de regulación en el sector plastiquero.
Conclusiones
Los MP y los NP suponen un gran riesgo ambiental, al producir estos una contaminación imperceptible pero omnipresente en los distintos hábitats tanto acuáticos como terrestres. Este abundante auge tanto en contaminación como en estudio ha provocado que estos materiales hayan pasado a ser catalogados como contaminantes emergentes, que podrían tener el potencial de provocar un gran impacto ecológico, así como efectos adversos sobre la salud.
Los MP y los NP se están convirtiendo en un problema cada vez más apremiante, pues su presencia en el medio ambiente va en aumento, y no existen estrategias desarrolladas para su eliminación, siendo a su vez muy persistentes como material. Este contaminante puede provenir de multitud de fuentes, destacando las fuentes terrestres.
Existen muchas características de los MP y NP sin investigar, como la interacción con otros productos químicos, su impacto de la morfología en la biodisponibilidad, formación de adherencias y liberación de las mismas durante su contacto con los compartimentos ambientales, dependencia de su composición con su comportamiento y destino, entre otras.
Es importante buscar el diseño de bioensayos de laboratorio -bajo condiciones controladas- que simulen la exposición de los organismos a MP y NP en entornos naturales marinos, con el fin de reproducir las rutas transformativas que siguen estos materiales en el entorno.
Todo aporte a la mitigación del problema de los MP y NP debe incluir la concientización, la prevención y la reducción, mediante un enfoque integral de educación y capacitación, y considerando todos los actores de la sociedad, responsables de la problemática generada, bajo un enfoque de evidencia científica.
Con ese fin se creó la Red Micro y Nano Allpa Pacha, para aportar, con evidencia científica, metodologías y datos estandarizados en la toma de decisiones, en la enseñanza y en la planificación de medidas de control y aporte a la regulación de estos contaminantes en nuestros países y en nuestros ecosistemas.
