CONTAMINACIÓN DE AGUA POR PILAS BOTÓN

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1 CONTAMINACIÓN DE AGUA POR PILAS BOTÓN Ricardo. F. CORDERO 1, M. Ángeles VELASCO 1, M. J. PAREDES 1, J. Ignacio. CASTILLO 2 1 Facultad de Ingeniería Química, Laboratorio de Ingeniería Ambiental, Universidad Autónoma de Puebla, México, Código Postal 72570, correo electrónico: angeles.velasco@fiquim.buap.mx. 2 Facultad de Ciencias de la Electrónica, Laboratorio de Ingeniería Ambiental Universidad Autónoma de Puebla, México, Código Postal 72570, correo electrónico: icastillo@ece.buap.mx Palabras clave: mercurio, toxicidad, mantos acuíferos y equipos electrónicos RESUMEN Las pilas botón representan un enorme peligro pues contienen un 30% de mercurio. El mercurio se acumula sobre todo en la médula ósea y en el cerebro, dañando a medio y largo plazo los tejidos cerebrales y el sistema nervioso central. Arrojarlas significa que este metal se filtrará en los mantos acuíferos produciendo así su contaminación y con ello se introducirán a las cadenas alimenticias de las que se nutre el hombre. Una vez utilizadas se convierten en residuo tóxico. Desafortunadamente en nuestro país siguen los cauces habituales de la basura común es decir: basurero, relleno sanitario o incineración, Esto permite pensar que se pueden contaminar, en gran escala, corrientes de agua a partir de la distribución indiscriminada de este tipo de pilas, aunque muchos fabricantes aseguran que es prácticamente imposible debido al sello hermético que poseen y que es difícil que se pueda escapar el mercurio al exterior. Por lo que en este trabajo se presentan resultados de la primera etapa en el que se demostrará el grado de contaminación de las pilas botón en tres muestras de agua involucrando a las variables: ph, conductividad y sólidos disueltos totales. INTRODUCCIÓN El agua es un recurso natural limitado y un bien público fundamental para la vida y la salud. El derecho humano al agua es indispensable para vivir dignamente y es condición previa para la realización de otros derechos humanos. Sin embargo la salud sigue enfrentándose a una amplia variedad de riesgos relacionados con el medio ambiente. Así, la generación de residuos peligrosos crece y la calidad del agua potable sigue siendo preocupante, es en la actualidad la mayor amenaza para la salud humana en las ciudades. Sin embargo uno de los contaminantes del agua son las pilas botón que son dispositivos energéticos electroquímicos que se emplean cada vez con mayor demanda para alimentar a los más diversos equipos electrónicos portátiles; sin embargo cuando son desechadas se convierten en residuos peligrosos. Las pilas botón cada vez más habituales no sólo en relojes, sino en pequeños aparatos de electrónica, como los reproductores MP3, calculadoras, equipos de sordera etc. En la actualidad los conocimientos generados en torno al problema ambiental al desechar las pilas de tipo botón se refleja en toda las sociedad. Al punto de provocar un nivel alto de contaminación en el agua. Ya que los metales pesados que se encuentran en las pilas botón, constituyen una gran 1

2 proporción de agentes químicos contaminantes, especialmente al contacto con el agua. Entre los materiales que encontramos en las pilas botón son el Hg, Zn y Ag donde se ha demostrado que afectan principalmente a los seres humanos. Las pilas son arrojadas con el resto de los residuos, yendo a parar a los basureros ubicados en cualquier sitio, sin tener en cuenta estudios de impacto ambiental. Las pilas de tipo botón son las causantes del 93% del mercurio de la basura, y del 47% del zinc. Las pilas sufren la corrosión de sus carcazas afectadas internamente por sus componentes y externamente por la acción climática y por el proceso de oxidación en el agua. Cuando se produce el derrame de los electrolitos internos de las pilas, arrastra los metales pesados. Estos metales fluyen hacia el agua contaminando toda forma de vida (asimilación animal y vegetal). OBJETIVO Evaluar cualitativamente el impacto que provocan los residuos de las pilas botón en tres tipos de agua con respecto a conductividad, sólidos disueltos totales, ph y de esta manera crear conciencia en la población sobre los efectos nocivos que se producen en el agua cuando se desecha una pila tipo botón. MATERIALES Y MÉTODOS Se eligieron como muestras contaminantes a las pilas en formato botón marca RENATA cuyo peso promedio fue de g. Se tomaron las siguientes muestras de agua: Desionizada Registro público Lago Universitario Las muestras se colocaron en matraces de bola de 250 ml de agua. Se agregó 200 ml de agua, de los tres tipos de agua Se colocaron dos pilas botón por cada matraz. Se monitoreo durante 13 semanas las variables de ph, conductividad y sólidos disueltos totales. Los equipos que se utilizaron en la medición de las variables mencionadas fueron: Potenciómetro ph 210 de Hanna Instuments Medidor de conductividad y TDS Oakton con 10 series RESULTADOS La primera parte de nuestra investigación que corresponde a depositar pilas en distintos tipos de aguas se obtuvo la alteración de las siguientes variables del agua: ph, SDT, conductividad. El ph de las muestras se incrementó en un grado de 2 dígitos por lo que se le atribuye a la posible disolución del electrolito, ver figura 1, en cuanto a los sólidos disueltos totales, se presentan variaciones en las muestras entre valores de 100 ppm hasta 800 ppm, lo cual indica la presencia de iones de los metales pesados que contienen dichas pilas, ver figura 2, finalmente en el parámetro de conductividad se observa un aumento en las muestras obteniendo valores de hasta 1900 µs., cabe 2

3 mencionar que en las tres muestras se observa un cambio de color a caférojizo. Al analizar los datos se observa que en el agua desionizada como era de esperarse la conductividad es muy baja al inicio de la exposición en comparación con la de la red pública y la estancada (Lago de C.U.), sin embargo conforme transcurre el tiempo se incrementa la conductividad sobre todo en el agua desionizada que pasa de 20.5 a 1166 µs, ver figura 3. MEDICIÓN DE ph LAGO DE C.U. RED PUBICLA DESIONIZADA Semana Figura 1. Comportamiento de los valores obtenidos en la prueba de ph. SOLIDOS DISUELTOS TOTALES ppm LAGO DE C.U. RED PUBICLA DESIONIZADA Semana Figura 2. Variación de los valores obtenidos de la prueba de sólidos disueltos totales. 3

4 CONDUCTIVIDAD 2500 Conductividad (μs) LAGO DE C.U. RED PUBICLA DESIONIZADA Semana Figura 3. Variación de los valores obtenidos de la prueba de conductividad. DISCUSIÓN La formación de precipitados, el cambio de coloración, los altos niveles de conductividad que presenta sobre todo la muestra de agua desionizada y el incremento del ph son muestra de que el proceso electroquímico de las pilas no se agota cuando esta deja de entregar energía, sino que continúa produciendo corrosión por diferencia de potencial, que deriva en la destrucción de la envoltura metálica. Las pilas utilizadas no deben ser eliminadas al medio ambiente, especialmente al agua porque son altamente contaminantes, para ello se les debe hacer un tratamiento para disminuir su efecto nocivo antes de ser desechadas. Existen intentos de recolección selectiva de pilas en algunos lugares del mundo con resultados difíciles de establecer, responsabilizando a los fabricantes o Municipios de su disposición final hasta tanto se consiga un método adecuado de reciclaje. La solución que reviste mayor seguridad podría ser un buen relleno de seguridad; con altos costos de construcción y operación iniciales. Se puede decir que la acumulación de pilas provoca un Impacto mitigable ya que esta alteración puede solucionarse estableciendo en forma apropiada, medidas correctivas. Una de las propuestas que se deberían hacer como ciudadanos es reclamar a las autoridades que extiendan la responsabilidad de las empresas más allá del momento en que nos venden las pilas (haciéndose responsables por la mejor gestión posible) y que además les exijan la eliminación de los tóxicos que hoy componen estos productos. El gobierno debe intervenir urgentemente para establecer los mecanismos que faciliten la recolección de las mismas en recipientes adecuados y adoptar las medidas para su reciclado y destino final ambientalmente seguro (relleno de seguridad para residuos peligrosos).esta tema compromete por igual a fabricantes, técnicos y gobiernos, quienes deben desarrollar obligatoriamente y a la brevedad, métodos eficaces para la eliminación segura de las pilas y evitar así el impacto ambiental que producen sus componentes contaminantes, poniendo en práctica políticas ambientales que hagan de la calidad de vida no una declaración sino una realidad. 4

5 A pesar de la publicación de la LGEEPA en 1988, y del Reglamento en materia de residuos peligrosos, que regulan el manejo de pilas y baterías, no se han puesto en marcha programas de recolección, por lo que es necesario que en el marco de la nueva ley se inicien planes de manejo, de lo contrario los niveles de contaminantes como manganeso, plomo, mercurio, cadmio, níquel y litio pueden llegar a presentar niveles más elevados de lo antes observado en aire, agua y suelo. AGRADECIMIENTOS Trabajo apoyado por las facultades de Ing. Química, Electrónica y Tecnología del Agua del ICUAP. En especial a la I.Q. Tania Meza Gaspar del laboratorio de análisis de la facultad de Ing. Química. REFERENCIAS Cortinas de Nava, C Manuales para regular los residuos con sentido común. Manual 2. Cámara de Diputados, México. Harte, J, et. al. (1995), Los tóxicos en el agua, Guía de las Sustancias Contaminantes, Grijalbo, México, 91. Malone, E, et. al. (2004) freeform fabrication of Zinc-air batteries and electrochemical assemblies, Rap. Prot. J., Vol. 10, (1), Naciones Unidas. Consejo Económico y Social (2003). Cuestiones Sustantiva que se plantean en la aplicación del Pacto Internacional de los Derechos Económicos, Sociales y Culturales José Castro Díaz y María Luz Díaz Arias Pilas y baterías: tóxicos en casa, Marisa Jacott. Greenpeace. La contaminación por pilas y baterías en México,. Gaceta Ecológica INE-Semarnat Agencia de Cooperación Internacional del Japón Estudio sobre el manejo de residuos sólidos para la Ciudad de México de los Estados Unidos Mexicanos, informe final. Volumen I. Disponible en: opsoms.org/bvsars/e/fulltext/pilas/pilas.pdf. Alexander Technologies, Inc Communication Batteries Catalog. Conapo (Consejo Nacional de Población) La situación demográfica en México. Conapo, México. Eurotech Inc Used batteries and the environment: A study on the feasibility of their recovery, report EPS 4/CE/1. Technology Development Branch Environmental Protection Conservation and Protection, Environment Canada, Ottawa, Canadá. Instituto Nacional del Consumidor Conozca quién es quién en pilas eléctricas. Revista del consumidor. 226: Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente Diario Oficial de la Federación, 28 de enero. Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos Diario Oficial de la Federación, 8 de octubre. 5

6 NOM-052-SEMARNAT Que establece las características de los residuos peligrosos, el listado de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente, Diario Oficial de la Federación, 22 de octubre. Organization for Economic Cooperation and Development Risk Reduction Monograph No. 5: Cadmiun, Background and national experience with reducing risk. OCDE, París. Reglamento de la LGEEPA en materia de residuos peligrosos. Diario Oficial de la Federación, el día 25 de noviembre de1988. Semarnat-Instituto Nacional de Ecología Los acumuladores usados pueden dar mucha batería!...y no convertirse en residuos peligrosos. Folleto. INE, México. 6