El arsénico y nuestra salud
Silvia Argueta Tejada
Laboratorio Ecosistemas Proyectos Ambientales S.A.
Mucho se ha escrito sobre el Arsénico (As.) desde tiempos antiguos. En Grecia y Roma se tiene información tanto sobre sus usos medicinales como aquellos para el exterminio de plagas.
La sola mención del nombre del elemento nos recuerda a personajes que han sido eliminados con el llamado “polvo de la sucesión”, con fines de eliminar enemigos políticos, o de obtener herencias. Personajes de la historia como: Nerón, Napoleón o los Borgia y otros, han sido relacionados al As.
En realidad, los usos del As. van mas allá de ser el “polvo de la sucesión” se utiliza en: semiconductores, aditivo de aleaciones, en procesos de vidrio entre otros. Así también en el correr de los años ha ido quedando en desuso para el exterminio de plagas, tratamiento de madera, herbicidas y otros usos fitosanitarios, esto por el daño a la salud que origina.
Cómo y dónde se encuentra el arsénico.
El As. se encuentra especialmente como un elemento natural. En la corteza terrestre existe en una abundancia aproximada de 0.0005% El As. ocupa el puesto 52 en abundancia (Moreno, 2010)
También se le encuentra como derivado de actividades antropogénicas (minería, agricultura, y otras industrias). La presencia del As. se extiende al agua, suelo y aire.
Forma parte de más de 245 minerales en forma de arseniatos (60%), sulfuros y sulfosales (20%) y otras formas como arseniuros, arsenitos, óxidos y silicatos (20%). Los mayores depósitos de As de la corteza terrestre se encuentran en forma de pirita, galena, calcopirita, y esfalerita. Existen altas concentraciones en depósitos de azufre como por ejemplo As2S3, AsS, FeAsS, FeAs2, razón por la que la arsenopirita ha sido utilizada para la obtención de arsénico a lo largo de la historia, al ser el mineral de As más abundante en la naturaleza (Moreno, 2010)
El arsénico puede encontrarse en forma orgánica e inorgánica.
En los cuerpos de agua se encuentra en forma inorgánica estando presente principalmente en los estados de oxidación +III y +V. Ambos estados están regidos por el potencial redox Eh y el potencial hidrógeno pH. determinando su movilidad.
El arsénico orgánico se encuentra a partir de As inorgánico, el cual mediante procesos biológicos de transformación, conducen a la conversión principalmente de compuestos metilados. Las especies orgánicas del As. no se encuentran en medios acuosos.
Las principales fuentes de exposición del As. son: el agua destinada a consumo humano, los cultivos regados con agua contaminada y los alimentos preparados con agua contaminada.
Los pescados, mariscos, carnes, aves de corral, productos lácteos y cereales también pueden ser fuentes alimentarias de arsénico, aunque, la exposición a través de estos alimentos suele ser muy inferior a la exposición a través de aguas subterráneas contaminadas. En el marisco, el arsénico está presente principalmente en su forma orgánica menos tóxica. (OMS, 2018)
En Guatemala se han realizado estudios para el arroz como uno de los cereales que lo hacen propenso a acumular As., dada la biogeoquímica del arrozal y la fisiología del grano. (Valiente, 2018)
A partir de la toxicidad del elemento existen normativas para alimentos. Se encuentran en el Codex Alimentarius, normativas europeas, norma canadiense entre otras.
La contaminación de agua por As. es un problema mundial en las regiones mas pobres, con mas de 226 millones de personas expuestas (Litter et al,. 2019)
Actualmente el límite máximo permisible recomendado para As. en agua de consumo por: Organización Mundial de la Salud (OMS), Agencia de Protección Ambiental (EPA), Unión Europea (EU) y otras se establece en 0.01 mg/L.
Las concentraciones mas altas y en consecuencia los mayores problemas de salud se han encontrado en Argentina, Bangladesh, Nepal, Chile, China, Hungría, India, México, Rumania, Taiwan, Vietnam y Estados Unidos. En Latino América el problema afecta a por lo menos catorce países ( Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Cuba, Ecuador, El Salvador, Guatemala, Honduras, México, Nicaragua, Perú y Uruguay. (Litter et al,. 2019)
En Guatemala el As. fue noticia en el año 2007 al ser confirmada su presencia para agua de consumo humano en diferentes áreas del departamento de Guatemala especialmente en los municipios de Mixco, Chinautla, Villa Nueva, y Amatitlán. También se determinó en otros departamentos del oriente y occidente del país. Desde entonces el As es un elemento que se analiza con mas regularidad en nuestro país pues ya tenemos evidencia que convivimos con él especialmente en el agua subterránea, y por la naturaleza de nuestro subsuelo lo seguiremos encontrando.
El hallazgo, en ese momento, dio lugar a la implementación de tratamientos, para su remoción.
El arsénico, un riesgo sanitario.
El elemento es tóxico, la OMS lo cataloga entre las 10 sustancias químicas que considera preocupantes para la salud pública.
En la intoxicación aguda por As. la muerte sobreviene debido a un colapso cardiovascular y a un shock hipovolémico. La dosis letal en humanos para el trióxido de arsénico ingerido es de 70 a 180 mg, o aproximadamente 600 microgramos por kg/día (ASTDR, 2009)
En este caso los síntomas son: vómitos, dolor abdominal y diarrea. Posteriormente se dan efectos como entumecimiento o bien hormigueo en manos y pies calambres musculares y en casos extremos la muerte (OMS, 2018)
La intoxicación mas frecuente es la del tipo crónico y especialmente la que se da por ingerir agua con concentraciones fuera de la norma de salud en forma prolongada.
Esta exposición crónica de arsénico está asociada con problemas neurológicos y dermatológicos, así como un mayor riesgo de cáncer de diferentes tipos: de vejiga, de la piel, de pulmón, vías digestivas, hígado, riñón y algunos de tipo linfático. El potencial carcinogénico del As. fue incluido por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (IARC) en sus investigaciones desde el siglo pasado.
Los primeros síntomas de la exposición prolongada a altos niveles de As. inorgánico (por ejemplo, a través del consumo de agua y alimentos contaminados) se observan generalmente en la piel (OMS, 2018)
La presencia de arsenico en aguas de consumo ha ocasionado la diseminación del hidroarsenicismo crónico regional endémico (HACRE), enfermedad crónica que se manifiesta principalmente por alteraciones dermatológicas como melanodermia, leucodermia y/o queratosis palmoplantar, evoluciando hacia patologías más graves como distintos tipos de cáncer. (J.Bundschuh. et al., 2008)
Metodologías analíticas para la determinación de Arsénico.
En nuestro país el análisis de As. en agua y otras matrices se lleva a cabo principalmente mediante metodologías de espectrofotometría de absorción atómica por generación de hidruros, horno de grafito y voltamperometría, este último en menos casos. En relación al agua de consumo humano lo importante es poder llegar a un límite de cuantificación menor de 0.010 mg/L para determinar conformidad con la Norma Coguanor NTG 29001 (Agua para consumo humano) que es sustentada y reglamentada por el Acuerdo Ministerial 523-2013 del Ministerio de Salud Pública y Asistencia social.
Remediación para arsénico en agua.
La presencia de As. en el agua, en lugares en donde no es posible cambiar la fuente de abastecimiento ha dado lugar a investigaciones para lograr contar con tecnologías de tratamiento que permitan su remoción. Así, según el tipo de As. se establece el uso de coagulación, floculación, sedimentación, filtración, osmosis y otros. También existen diversos estudios y práctica en el uso de membranas, resinas de intercambio iónico, entre otras. (M. Litter, et al., 2010)
Se encuentran trabajos sobre la remediación de suelos contaminados con arsénico mediante la utilización de plantas acumuladoras de As. (Moreno, 2010)
Se han estudiado microorganismos que desarrollan mecanismos de resistencia al arsénico y estos han sido usados también para tratamientos de biodegradación.
En algunas comunidades rurales de Sur América, en donde el agua de consumo contiene As en concentraciones superiores a la normativa, también se han implementado tratamientos que resulten menos costosos y han demostrado su efectividad. Entre ellos el tratamiento TCH (Tratamiento hierro cero) que permite según la calidad del agua y a partir de elementos como el sol, algún material de hierro (clavos, lana de acero, alambres) y acidificación por medio de jugo de frutos cítricos usando un recipiente PET como reactor lograr la coagulación del elemento y su posterior filtración para su consumo.
A partir de esta información, a manera de un breve resumen de un tema que da para mucho más, vemos la importancia de continuar realizando estudios en nuestro país para poder determinar las concentraciones de As. a las que puede estar expuesta nuestra salud.
Observamos la necesidad de reforzar metodologías analíticas para contar con datos precisos y confiables. La información adecuada permite evaluar posibilidades de cambio de fuentes de agua, mezcla de aguas, así como la aplicación de tecnologías para remoción de As., que sean sustentables con el ambiente.
Por otro lado, si se trabaja la remoción de As. en plantas de tratamiento de agua potable por metodologías que generen lodos, es necesario atender el destino final de estos. El Arsénico no se va a eliminar, solamente lo estamos atrapando o transformando, pero luego es importante saber su destino final y el efecto que vamos a ocasionar.
Bibliografía.
Moreno Jiménez, Eduardo. Recuperación de suelos mineros contaminados con arsénico mediante fitotecnologías. Madrid, 2010.
Lilli, Javier. Peligros geoquímicos arsénico de origen natural en las aguas
https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-15564/Peligros%20geoqu%C3%ADmicos%20del%20ars%C3%A9nico%20-%20Javier%20Lillo.pdf
Valiente Palma Laura Esther Deteminación cuantitativa de arsénico total en arroz comercializado en la ciudad de Guatemala por espectrofotometría de absorción (HG- AAS)” Facultad de ciencias quimicas y Farmacia USAC. Mayo 2018.
Litter, Marta, et. al., Arsenic in Latin America. Science reviews from the end of the world. Volume 1 Number 1 December 2019.
ATSDR 2009 https://www.atsdr.cdc.gov/es/csem/arsenic/efectos_fisiologicos.html
(OMS,2018) https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/arsenic
Bundschuh, Jochen et al., Iberoarsen Distribución del arsénico en las regiones Iberica e Iberoamericana. Cyted 2008
Litter, Marta et al,. Tecnologías económicas para el abatimiento de arsénico en aguas.
Cyted 2010.
Este artículo fue publicado en la revista de RELABSA
