Arsénico en aguas: una amenaza silenciosa para millones de personas.
La contaminación de las aguas con arsénico constituye un grave problema a nivel mundial. Más de 140 millones de personas en todo el mundo beben agua con niveles de arsénico superiores a la concentración máxima recomendada por la Organización Mundial de la Salud (OMS). La propuesta y desarrollo de procedimientos y tecnologías capaces de llevar a cabo la eliminación del arsénico del agua de consumo de una manera eficiente y económica, es una cuestión de vital importancia para mejorar la calidad de vida de todas las personas afectadas.
[Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) Universidad Rey Juan Carlos]
En los últimos meses ha sido noticia la denuncia hecha por los vecinos de Punxín (Orense) acerca de los niveles de arsénico encontrados en el agua de consumo del municipio, superiores al límite de concentración de arsénico establecido por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para agua potable (10 μg/l) [1].
La presencia de arsénico en las aguas constituye actualmente un grave problema a nivel mundial. El arsénico inorgánico se encuentra de manera natural en elevadas concentraciones en aguas superficiales de países como Argentina, Chile, India, México, Estados Unidos y, particularmente, en Bangladesh donde aproximadamente la mitad de la población está expuesta al riesgo de ingerir agua contaminada con arsénico procedente de pozos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha incluido el arsénico entre las diez sustancias más preocupantes para la salud pública y ha alertado de la importancia del control de la concentración de arsénico en el agua potable [1]. Sin embargo, se considera que más de 140 millones de personas en todo el mundo beben agua con niveles de arsénico disuelto muy superiores [2].
El grado de toxicidad del arsénico depende de su forma química y de su estado de oxidación. Los compuestos orgánicos de arsénico, abundantes en alimentos de origen marino, son generalmente los menos dañinos para la salud y se eliminan rápidamente del organismo. Por el contrario, los compuestos inorgánicos son considerablemente más perjudiciales, siendo As(III) mucho más lábil y tóxico que As(V) [3]. Los síntomas inmediatos de intoxicación aguda por arsénico incluyen vómitos, dolor abdominal y diarrea. Seguidamente, aparecen otros efectos, como entumecimiento u hormigueo en las manos y los pies o calambres musculares y, en casos extremos, la muerte. La exposición prolongada a altos niveles de arsénico inorgánico, por ejemplo a través de la ingesta de agua contaminada puede ser precursora de cáncer de piel, de vejiga y de pulmón. El Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CIIC) ha clasificado el arsénico y los compuestos de arsénico como cancerígenos para los seres humanos [1].
Es crucial, por tanto, el proveer de un sistema seguro de abastecimiento de agua a todas aquellas poblaciones situadas en regiones afectadas, lo que implica la instalación de sistemas de eliminación del arsénico del agua, tanto de manera centralizada como a nivel doméstico.
En general, las especies de As(III) resultan difíciles de tratar con los métodos convencionales de tratamiento de aguas, por lo que generalmente se lleva a cabo en primer lugar la oxidación química de As(III) a As(V) empleando principalmente cloro, hipoclorito de calcio y permanganato de potasio. En este sentido, una interesante alternativa a la oxidación química de As(III) a As(V) a la que se está dedicando un gran esfuerzo en los últimos años, es el empleo de fotocatálisis heterogénea. La irradiación con luz UV-A del agua contaminada con As(III) en presencia de dióxido de titanio conduce a la oxidación completa de estas especies a As(V). Además la posibilidad de utilizar radiación solar añade beneficios ambientales al proceso, ya que permite aprovechar una forma de energía económica y asequible [3-5]. En una segunda etapa, el tratamiento de As(V) disuelto se lleva a cabo fundamentalmente mediante; i) coagulación con sales de Al(III) y Fe(III) y posterior filtración; ii) intercambio iónico con resinas, técnica efectiva pero en la que la presencia simultánea de sulfatos, selenio, flúor y nitratos es perjudicial porque compiten con el arsénico disminuyendo la eficacia del proceso; iii) ósmosis inversa, adecuada para tratamiento de aguas con baja salinidad; iv) adsorción con materiales de alta área específica, principalmente alúmina, aunque hay que destacar que actualmente se están investigando materiales silíceos funcionalizados con grupos orgánicos específicos habiéndose obtenido resultados muy prometedores [5-6].
La extensión y ubicuidad del problema de la contaminación de las aguas con arsénico y el hecho de que en muchas ocasiones afecta a sectores de población en zonas económicamente pobres, hace que sea una cuestión de vital importancia la propuesta y desarrollo de procedimientos y tecnologías capaces de llevar a cabo la eliminación del arsénico del agua de consumo de una manera eficiente y económica para mejorar la calidad de vida de millones de personas.
Referencias
[1] http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/arsenic/en/
[2] P. Ravenscroft, H. Brammer, K. Richards, Arsenic Pollution: A Global Synthesis (Wiley, United Kingdom, 2009
[3] V.K. Sharma, M. Sohn, Environ. International 35 (2009) 743.
[4] Morgada de Boggio, M.E., Mateu, M., Bundschuh, J., and Litter, M.I. e-Terra, http://e-terra@-geopor.pt, ISSN 1645-0388 5 (5), (2008).
[5] Proyecto CTM2012-34988. Ministerio de Economía y Competitividad. “Procesos fotocatalíticos y de adsorción para la eliminación de contaminantes preferentes (arsénico y cromo) en sistemas acuosos”. URJC.
[6] E. McKimmy, J. Dulebohn, J. Shah, T. Pinnavaia, J. Chem. Comm., (2005) 3697.