María Aurora Armienta: científica por curiosidad

La doctora María Aurora Armienta, quien se confiesa admiradora de Marie Curie, ganadora del Premio Nobel de Química en el año de 1911 por el descubrimiento del radio, trabaja en el laboratorio de Química Analítica del Instituto de Geofísica de la UNAM, en el 2011 recibió una distinción de la Unión General de Geociencias Europeas en Viena, ya que su artículo Control de la Fase sólida sobre la movilidad de elementos potencialmente tóxicos en una pila abandonada de jales de plomo/zinc en Taxco, está dentro de los 50 artículos más citados por especialistas a nivel mundial.

En el marco del Año Internacional de la Química y del Año de las Mujeres Científicas, María Aurora Armienta nos platicó, entre risas y agradecimientos, para quienes conforman su equipo de trabajo, de su interés en la ciencia, de los estudios geoquímicos que realiza y de las motivaciones que la llevan a continuar con su labor científica. 

Entre puros abogados

En mi familia hay puros abogados, mi papá es doctor en derecho y aunque a él le hubiera gustado que yo fuera abogada, siempre me apoyó, decía que para cosas superficiales no había dinero, pero si se trataba de la escuela nunca nos faltó nada. 

Cuando era niña me gustaban los juegos de química, los libros de texto gratuito tenían una sección de experimentos, en mi casa los realizaba para ver si funcionaban, era parte de mi curiosidad en el área científica. Elegí una carrera de ciencia para tener acceso a conocimientos con bases experimentales y que tienen una utilidad práctica porque ayudan a resolver problemas de la sociedad. 

Yo estudié la licenciatura en Ingeniería química, recuerdo que en el salón eran 50 hombres y sólo dos mujeres, convivir con tantos muchachos era difícil, había unos compañeros que nos trataban bien, pero otros no estaban de acuerdo con que estudiáramos la misma carrera que ellos, aunque se tuvieron que acostumbrar porque nosotras estábamos determinadas a continuar con nuestra vocación.

Considero que en mi familia hemos logrado repartir las actividades y responsabilidades entre todos de manera que nos permitan desarrollarnos en los diferentes aspectos de la vida. 

Las pistas geoquímicas

En el laboratorio de Química Analítica del Instituto de Geofísica realizamos investigaciones en dos áreas, una es la geoquímica ambiental que trata los problemas de contaminación, sobre todo en aguas subterráneas, con el objetivo de identificar si las causas son naturales o producto de  la actividad humana. 

La otra es el uso de la química en el monitoreo de la actividad volcánica, estudiamos la composición de aguas de manantiales en las cercanías de volcanes activos de México, así como los niveles  y las formas químicas en las que se encuentran los elementos. Por ejemplo, el ácido fluorhídrico presente en las emisiones volcánicas se puede depositar en las cenizas y contaminar las fuentes de agua potable.   

Un estudio geoquímico comienza con un problema que nos interesa o que la sociedad nos pide que estudiemos como es el caso de Zimapán, municipio de Hidalgo, en donde el agua subterránea se ha contaminado con arsénico debido a fuentes naturales y por la actividad humana. Entonces nos ponemos al día sobre los contaminantes que pretendemos analizar, es decir, teóricamente qué esperamos y cómo se van a comportar.

Lo siguiente es conocer el medio geológico, si es agua subterránea identificar la hidrogeología de la zona e ir a tomar muestras de agua, rocas, residuos y materiales susceptibles de aportar el contaminante. Medimos las concentraciones de los elementos que están en el agua e integramos los resultados químicos con los obtenidos en los otros estudios para inferir con qué rocas interactuó y los posibles aportes del contaminante.

Entonces, comienza otro tipo de evaluación en el que tomamos en cuenta la cercanía de la población, cómo puede llegar a ella el contaminante y cuál es la vía más riesgosa para su exposición. Por ejemplo, la principal vía por la que ingresa el arsénico al organismo, que puede causar enfermedades de la piel, problemas circulatorios, hipertensión, la llamada enfermedad de los pies negros y cáncer, es a través del consumo de alimentos y agua.  

Por lo tanto, es conveniente hacer estudios de afectación en seres humanos, cuánto arsénico hay en cabello, y establecer otro tipo de marcadores, ya sea  en  vegetales comestibles o plantas de la zona, para ver cuánto absorben de los elementos potencialmente tóxicos que están en el ambiente.

Soluciones calizas

Entre los factores que representan un peligro potencial para la salud humana se encuentran elementos como el arsénico, cadmio, cromo y plomo que se concentran en zonas mineralizadas. Durante los procesos de recuperación de metales a partir de minerales sulfurados, al moler las rocas originales que los contienen y mezclar las partículas que se forman con agua y reactivos químicos, que facilitan la liberación de los metales, se producen los llamados jales o restos de la actividad minera. 

En los jales, sobre todo los que tienen sulfuro, se desarrolla un drenaje ácido de mina en el que los sulfuros se oxidan con el oxígeno y el agua liberando una solución ácida con sulfatos, metales y metaloides tóxicos, como es el caso del arsénico, que se puede infiltrar al subsuelo y contaminar el agua subterránea  o llegar hasta los ríos.

El drenaje ácido de mina se puede atenuar por los minerales que están en el jale, ya que existe una tendencia de balance entre los minerales productores de ácido (sulfuros metálicos) y los que tienen capacidad de neutralización (carbonatos, hidróxidos y aluminosilicatos). Por ejemplo, las rocas calizas, que están formadas por al menos un 50 % de carbonato cálcico, neutralizan el ácido y parte de los metales se retienen en los residuos, lo que disminuye su movilidad y su potencial para contaminar las aguas subterráneas.

Nosotros nos hemos enfocado en contaminantes inorgánicos, nitratos, metales y metaloides tóxicos, tanto en los residuos mineros como en los minerales que están de forma natural en esas zonas. Existen muchas alternativas de remediación, entre ellas la tradicional que se limita a identificar el contaminante y tratar de eliminarlo, pero también es posible desarrollar estrategias basadas en el medio natural. 

Tal es el caso de las rocas calizas, con ellas se puede formar una barrera permeable que permita el avance de estos fluidos y dé lugar al proceso de neutralización de los contaminantes. Otra es revegetar, plantas como los mezquites y huizaches aguantan los contaminantes, por lo tanto las especies locales nos pueden servir para estabilizar y evitar la dispersión, a través del viento, de los residuos tóxicos.  

En Zimapán, municipio de Hidalgo, hemos propuesto tratar el agua contaminada con arsénico; en vista de que hay muchos métodos, se tiene que analizar el que más convenga, tomando en cuenta la disponibilidad de agua, los costos, el mantenimiento y la facilidad de operación.

Entre los más citados

El artículo, Control de la Fase sólida sobre la movilidad de elementos potencialmente tóxicos en una pila abandonada de jales de plomo/zinc Taxco, formó parte de la tesis de doctorado de Francisco Romero, en ese entonces mi alumno y que ahora es investigador del Instituto de Geología. Hicimos un análisis geoquímico y mineralógico profundo que nos permitió conocer lo que pasa en los jales y proponer estrategias de remediación, además como es un tema de importancia a nivel internacional, influye para que sea un artículo muy citado. 

El artículo trata de evaluar la movilidad de metales y metaloides tóxicos en los residuos mineros de la zona de Taxco, Guerrero. Se hicieron perforaciones en diferentes sitios, se determinó la composición química y mineralógica de los residuos y fue posible conocer los elementos que contienen, cómo se liberan o retienen en el ambiente, además de los factores que favorecen su inmovilización, como la precipitación. 

Es indispensable diferenciar en dónde se están liberando los elementos dentro de los jales, porque no podemos irnos con lo aparente y pensar que todo contamina. El análisis geoquímico y mineralógico nos permite ubicar la zona y proponer cómo evitar que se filtre el contaminante.

En Taxco platicamos con los dueños de las minas y ellos ya están implementando sus sistemas de tratamiento, es importante crear un vínculo con la industria minera para que trabajemos juntos en las soluciones.

En este punto de mi carrera, lo que me impulsa a seguir investigando es saber que estamos contribuyendo a solucionar problemas, pero el contacto con los jóvenes, ver como van creciendo, aumentando sus conocimientos y su curiosidad, es también una gran motivación.