MINISTERIO DE FOMENTO, INDUSTRIA Y COMERCIO REGISTRO DE LA PROPIEDAD INTELECTUAL DIRECCION DE PATENTES Y NUEVAS TECNOLOGIAS ESTUDIO
Tecnologías Baratas y de Fácil Aplicación para Disminuir Arsénico en Agua Potable Búsqueda de solución a la problemática de arsénico presente en el agua potable en el norte del país.
INDICE Ing. Job Balladares Sánchez Examinador de Patentes y Nuevas Tecnologías
INDICE I. Tecnologías Baratas y de Fácil Aplicación para Disminuir Arsénico en Agua Potable II. Arsénico en agua Jinotegana III. FISE Atrasa Proyecto IV. Estudio en la Segunda Región: Ingesta de Agua con Arsénico Provoca Daños Irreversibles V. Arsénico en Agua potable en todo el Mundo VI. FAO Recomienda reducir lo niveles de arsénico en el arroz mejorando las prácticas de riego VII. IBEROARSEN BD VIII. Comisión Nacional de Energía Atómica (El arsénico en Iberoamérica) IX. UN FILTRO CONTRA EL ARSÉNICO EN EL AGUA PUEDE SALVAR DECENAS DE MILLONES DE VIDAS: La UNESCO-IHE HACE UN LLAMAMIENTO A LOS DONANTES X. Un filtro contra el arsénico puede salvar decenas de millones de vida X I . Di agrama agram a de f lu j o del del car bón bón acti vado (Patente Ni caragüense caragüense))
XII. Filtro para eliminar Arsénico del agua es una esperanza para millones XIII. La estrella de América; Combate casero al arsénico del Agua XIV. Eliminación de Arsénico en zonas rurales XV. Feria escolar nacional de ciencia y tecnología XVI. La realidad sobre la pureza del agua XVII. Tecnología para la eliminación de arsénico (Patente Chilena)
INDICE I. Tecnologías Baratas y de Fácil Aplicación para Disminuir Arsénico en Agua Potable II. Arsénico en agua Jinotegana III. FISE Atrasa Proyecto IV. Estudio en la Segunda Región: Ingesta de Agua con Arsénico Provoca Daños Irreversibles V. Arsénico en Agua potable en todo el Mundo VI. FAO Recomienda reducir lo niveles de arsénico en el arroz mejorando las prácticas de riego VII. IBEROARSEN BD VIII. Comisión Nacional de Energía Atómica (El arsénico en Iberoamérica) IX. UN FILTRO CONTRA EL ARSÉNICO EN EL AGUA PUEDE SALVAR DECENAS DE MILLONES DE VIDAS: La UNESCO-IHE HACE UN LLAMAMIENTO A LOS DONANTES X. Un filtro contra el arsénico puede salvar decenas de millones de vida X I . Di agrama agram a de f lu j o del del car bón bón acti vado (Patente Ni caragüense caragüense))
XII. Filtro para eliminar Arsénico del agua es una esperanza para millones XIII. La estrella de América; Combate casero al arsénico del Agua XIV. Eliminación de Arsénico en zonas rurales XV. Feria escolar nacional de ciencia y tecnología XVI. La realidad sobre la pureza del agua XVII. Tecnología para la eliminación de arsénico (Patente Chilena)
“Y conoceréis la verdad y la verdad os hará libre”
(Juan 8:32)
Tecnologías Baratas de Fácil Aplicación para Disminuir Arsénico en Agua Potable Introducción La lucha contra la pobreza implica esfuerzos coordinados e integrales, sin duda alguna, los pobres son los más afectados por el consumo de agua contaminada con Arsénico. La Organización de Naciones Unidas (ONU) ha dado a los gobiernos gobiernos hasta el año 20091 para que se mejore la calidad del agua en los sectores poblacionales que consumen este vital líquido contaminado con Arsénico. Muchas veces no se hace la verdadera lucha contra la pobreza porque se piensa que son necesarios grandes recursos económicos para poder salir de la miseria, sin embargo, es sabido que un desarrollo económico y sostenible es producto de cómo un país o sectores generan, usan y divulgan la ciencia y la tecnología al servicio de la la población y su industria. Para ello es necesario incidir de forma positiva en el fomento de una cultura científica. El Arsénico es un elemento cuya cuya presencia mayor mayor 10 microgramos por litro de agua, en los seres humanos provoca cáncer en la vejiga, disfunción renal y hepática, lesiones en la piel, deficiencia mental en el desarrollo de los niños, entre otros, cuyo desenlace es la muerte. Actualmente, en más de cinco regiones de Nicaragua, Kinuma en el municipio de la Libertad, departamento de Chontales, posee el más alto grado de contaminación con Arsénico del país2, región de las Pilas, Santa Rosa del Peñón, Jinotega, por ejemplos, tal y como se ilustran en los soportes de este proyecto, ver documentos adjuntos.
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Medidas sanitarias aún no obligatorias. A pesar de los estragos de salud que causan las altas concentraciones de arsénico en el agua, sólo a partir del 2009 los gobiernos están obligados ante la ONU a hacer cumplir las medidas sanitarias sanitarias que exigen más bajos niveles de dicho metaloide. 2
Contribución Contribución al Estudio de Cinco Zonas Zonas Contaminadas Contaminadas Naturalmente Naturalmente con Arsénico Arsénico en Nicaragua; Philippe Barragne-Bigot (UNICEF), marzo 2004 .
Foto © Gamma/Hachette Filipacchi/Lathigra F.S.P. : Una mujer muestra sus manos llenas de heridas debido a la contaminación del agua. (Documento adjunto)
Resumen (Problema y solución) Los filtros comerciales que pueden utilizarse para la descontaminación de agua con Arsénico escapan a los recursos económicos de los sectores empobrecidos, e incluso dotándolos de ellos, en el tiempo, sería necesaria una renovación que tampoco podrían sufragar por cuenta propia, ya que estas personas han sido marginadas por gobiernos pasados de los beneficios económicos provenientes de un trabajo digno y de la ciencia y la tecnología que puede generarse o enseñarse en una universidad de avanzada, y como efecto de ello un nivel de vida en pobreza extrema, sin agua limpia y sin conocimientos que le sirvan de herramienta para transformar sus necesidades en elementos de satisfacción que propicien la esperanza de vida. El presente proyecto se basa en la trasferencia de tecnologías baratas y de fácil aplicación para la descontaminación de Arsénico en agua potable, tales como el método de Radiación Solar con la oxidación y precipitación del arsénico, y la elaboración de filtros de grava, oxido de hierro y carbón activado.
Objetivo general Popularizar tecnologías baratas y de fácil aplicación para la disminución permisible del arsénico en el agua potable.
Objetivo específico Validar la información de tecnologías aplicables a la disminución del nivel de Arsénico en agua potable a través del apoyo de las Universidades. Contribuir al fomento de una cultura científica a través de la divulgación y capacitación de los futuros bachilleres que se vinculan con las zonas afectadas.
Principales acciones 1. Trasferir información de patentes y nuevas tecnologías útiles en la purificación de agua contaminada con arsénico hacia las universidades. 2. Analizar y validar las tecnologías transferidas. 3. Coordinar acciones con el Ministerio de Educación, organismos cooperantes, entre otros. 4. Divulgar el problema y la solución en zonas afectadas 5. Capacitar en el uso de nuevas tecnologías para la purificación del agua en las zonas afectadas 6. Verificación de la aplicación del conocimiento mediante el procedimiento correcto y el muestreo y análisis de agua antes y después de su tratamiento. 7. Seguimiento por uno o dos años (muestreo de aguas, aplicación del conocimiento) 8. Incluir en la temática de química de 4º año de secundaria el estudio y aplicación de tecnologías que resuelven problemas que afectan un mayor nivel de vida de la comunidad. 9. Repetir el proyecto en otras zonas.
El doctor Abul Hussam (izquierda), ganador de un millón de dólares, y un estudiante graduado demuestran el filtro SONO en la Universidad George Mason. Cortesía de Evan Cantwell, Universidad George Mason (documento anexo)
Enfoque detallado del proyecto El proyecto se propone realizar acciones coordinadas e integrales para dar una respuesta diferente a la clausura3 de pozos de agua contaminada con arsénico, para ello se trasfiere documento de patente nicaragüense con RPI número 954 titulado Proceso para la Producción de Carbón Activado, el cual especifica avances tecnológicos en comparación a la información bibliográfica disponible, avances que deberán ser validados por la universidad para luego formar parte del programa de química de 4º año de secundaria, especialmente para los alumnos que viven o son aledaños a la zonas contaminadas con arsénico, el proyecto debe iniciarse por las razones siguientes: 1. No existe terapia contra el envenenamiento con arsénico (hidroarsenicosis) en agua potable. 2. La prevención es la única arma contra la hidroarsenicosis 3. Los estudiantes deben aprender a utilizar la información tecnológica en la solución de la problemática de su cotidiano vivir, por ejemplo, de poco le sirve a un alumno estudiar los óxidos si no ve en ello una aplicación práctica para limpiar el agua con arsénico que se está tomando con su comunidad, o bien aplicar la química del carbono para tratar y mejorar la calidad del agua que va a tomar, quitarle mal sabor o los flóculos de arsénicos. Estas son aplicaciones mediante las cuales fomentamos una cultura científica y tecnología en la nueva 3
La Prensa - Regionales - FISE atrasa proyecto, Toman Agua con Arsénico. Arsénico en agua de Jinotega.
generación. Decir que hay contaminación del agua para consumo humano con arsénico en ciertas zonas del país, no basta, sino que a su vez hay que plantear las alternativas de solución, esto es posible gracias a los recientes avances tecnológicos 4. Los ensayos tecnológicos y la elaboración de los filtros es de bajo costos, por lo que aquí no estamos hablando de grandes inversiones para mejorar el nivel de vida, estamos hablando de actitud positiva, acciones y esfuerzos coordinados e integrales, por cuanto vamos a producir lo más que necesitemos, por ejemplo, vamos a enseñarles a los estudiantes que si necesitamos oxido de hierro, como lo obtenemos, si necesitamos carbón activado, entonces como activamos el carbón, y si necesitamos un filtro para purificar el agua, la manera en que debe estar construido ese filtro. 5. Es una medida preventiva en la práctica de la salud pública, pues sabemos de que ésta no recae únicamente en la accesibilidad a los medicamentos o a los centros de salud, la infraestructura y las condiciones básicas generadas por el gobierno, sino que es un tema que nos compete a todos, en lo cual todos debemos de aportar. También se entrega documentación complementaria en la que se puede ver con claridad los estragos que el arsénico provoca a la vida humana, así como la metodología de precipitación del arsénico por la radiación solar, método que puede ser mejorado mediante la dicción de sulfato ferroso y ligera modificación del pH, para luego ser pasado por un paño de poros adecuados, no obstante este último es incapaz de retener otras impurezas que incidan en el mal olor, sabor o coloración del agua. La comunidad tiene que apropiarse de la información científica y tecnológica disponible para poder transformar su realidad social
Resultados esperados: 1. Reducción de la pobreza mediante la reducción de sus efectos. 2. Pensum académico en química de 4º año de secundaria fortalecido con los avances científicos y tecnológicos, y su aplicación en la solución de problemas en la comunidad. 3. Sociedad con mayor capacidad para enfrentar los retos que afectan un cotidiano vivir más saludable. 4. Creado y desarrollado un nuevo lazo de comunicación y ejecución entre el Ministerio de Fomento Industria y Comercio, la Universidad, la secundaria y la comunidad. 5. Fortalecido el sistema de salud pública 6. Comunidades más saludables
7. Mejor imagen internacional de Nicaragua (en cumplimiento al enfoque acertado de la Organización de las Naciones Unidas)
Discusión: Como puede apreciarse en la documentación, ver anexos, la información sobre la precipitación y eliminación de arsénico en el agua potable es muy abundante, destaca principal interés la patente de la Universidad de Chile4 que hace un verdadero resumen del estado de la técnica, asimismo en las reivindicaciones del documento de patente se puede apreciar lo que la Universidad reclaman como propio, o sea su nuevo aporte al estado de la técnica, nos referimos a su propiedad intelectual. El presente enfoque es una clara ilustración de cómo las patentes sirven a las Universidades para aumentar su prestigio científico y tecnológico al servicio de la sociedad y la industria. Las Universidades deben de utilizar el sistema de propiedad intelectual como una herramienta que permitirá potenciar la calidad, pertinencia y relevancia de las actividades de planificación, desarrollo y resultado de sus investigaciones. Sabemos que no todos los resultados de investigación de la universidad son patentables, pero la universidad puede hacer siempre mejores investigaciones y obtener mejores resultados utilizando la información disponible en los documentos de patentes de invención, incluso para investigaciones que no tienen nada que ver con una aplicación industrial.
Conclusión: Los métodos recomendados para limpiar el agua potable de arsénico deben ser los más baratos, los más fáciles de aplicar y los más eficientes, los cuales deberán ser previamente validados por la Universidad. Se debe profundizar en la química de los contaminantes y su forma de prevención, eliminación y reducción en el medio, para lo que habrá que enriquecer los pensum académicos de secundaria y la Universidad con los avances tecnológicos de las patentes de invención. Recordemos que sin información no hay innovación.
”Si hoy no sabemos que hacer, otros ya no tienen esperanza.” Efectos sobre la piel del
envenenamiento por arsénico. Fuente: documento adjunto .
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Las universidades podrán hacer un análisis profundo de este documento.
Arsénico en agua jinotegana Anne Pérez Rivera
[email protected]
Las fuentes de agua de al menos cinco municipios predominantemente rurales de Jinotega contienen arsénico, en uno de ellos, la cantidad excede las normas internacionales permitidas, según el estudio Medición de Arsénico en fuentes y puestos de los sistemas de agua por gravedad construidos por el Proyecto Iniciativa Escolar en el Departamento de Jinotega. El estudio fue elaborado en abril de este año por el Project Concern International (PCI- Nicaragua), con el objetivo de determinar la concentración de arsénico total y calidad bacteriológica en fuentes de agua por gravedad y en fuentes donde aún falta construir sistemas de agua en escuelas de Jinotega. Hasta el momento sólo han sido estudiadas cuarenta fuentes de agua, las que en su mayoría son manantiales, pozos y grifos de agua. De esas, catorce son las únicas que no contienen arsénico, mientras 23 contienen algún grado de ese material y otras tres contienen una cantidad superior a 10 miligramos de arsénico por cada litro de agua, cantidad permitida por la Organización Mundial de la Salud (OMS). La fuente de agua donde se abastece la Escuela Las Delicias, ubicada en Pantasma (Jinotega) contiene 38 miligramos de arsénico por cada litro de agua, revela el estudio. El análisis de la fuente de agua en Mozonte (Ocotal) también reveló la presencia de un alto contenido de arsénico total superior a 10 miligramos por litro.
NO HAY EN ZONAS URBANAS Claudia López, jefa del departamento técnico de la Empresa Aguadora de Jinotega, aseguró que esa institución acaba de realizar un monitoreo en las zonas urbanas de Jinotega, San Rafael del Norte y San Sebastián de Yalí y no encontraron ninguna cantidad de arsénico. “Esas áreas ur banas son las únicas que nosotros administramos, el resto de las fuentes de agua son mini acueductos rurales, mantenidos y cuidados por las mismas personas de la comunidad, supervisados por el Ministerio de Salud. “Estamos buscando fuentes alternativas de agua, porque el cloro u otro método de desinfección del agua no elimina la presencia de arsénico”, dijo Vanesa Medrano, promotora del componente de obras civiles, área encargada de construir fuentes de agua en escuelas primarias de Jinotega a través de PCI. El Ministerio de Salud en conjunto con PCI seguirán analizando muestras de agua en búsqueda de partículas de arsénicos en las fuentes de agua de al menos 60 escuelas más. Juan Ramón Jiménez, director de PCI aseguró que las muestras se analizarán sólo en las zonas rurales de San Rafael del Norte, Jinotega y Yalí.
CANCERÍGENO La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (USEPA) clasifica al arsénico como cancerígeno en el grupo A, debido a la evidencia de sus efectos adversos sobre la salud. Ingerir niveles altos de arsénico puede causar oscurecimiento de la piel, y aumentar el riesgo de cáncer del pulmón, vejiga, hígado, riñón y de próstata.
Toman agua con arsénico Pobladores de un barrio jinotegano abrieron un pozo comunal, que estaba prohibido por el Minsa Director de Silais dice que podrían multar a los que abrieron pozo Pese al color amarillento que presenta el agua, muchos habitantes de La Tejera la están consumiendo.
Claudia Pineda Herrera CORRESPONSAL/ JINOTEGA
[email protected]
Unos 700 habitantes del barrio La Tejera, en Jinotega, siguen consumiendo agua contaminada con arsénico, pese a que hace seis meses el Ministerio de Salud (Minsa) prohibió el uso de un pozo comunal que contenía unos 19 microgramos del mineral por litro de agua. Desde julio de este año, el Sistema Local de Atención Integral (Silais) determinó que el pozo comunal del Llano La Tejera, construido por el Fondo de Inversión Social (FISE) y la Alcaldía de Jinotega tenía niveles altos de arsénico por lo que la institución mandó a cerrarlo. Eva Pineda Jirón, líder del barrio, dijo que los ciudadanos abrieron el pozo sin autorización del Minsa porque con los 100 litros de agua por semana que les brinda una pipa de la Alcaldía municipal no podían satisfacer todas sus necesidades. En tanto el director del Silais-Jinotega Harry Velásquez dijo que ya tenían conocimiento de la apertura del pozo, por lo que harían inspecciones para determinar con exactitud, quiénes eran las familias que estaban consumiendo agua con arsénico. CRIMEN CONTRA SUS PROPIAS VIDAS
El doctor Velásquez, también dijo que las personas que abrieron el pozo podrían ser multadas, pero que aún no aplicaban la multa o trasladaban el caso a la Fiscalía porque no les parecía “adecuado” procesar a una familia entera que al final está cometiendo “un crimen contra su propia vida”.
Para el doctor Velásquez, si el FISE financió la construcción del pozo contaminado con arsénico con alrededor de tres millones de córdobas no será tan difícil aprobar el nuevo proyecto de agua potable. En tanto Pineda Jirón, líder del barrio no se descarta la posibilidad de que otros ciudadanos estén usando el agua de los pozos domiciliares (también con arsénico) y que muchos estén ingiriéndola.
PIEL RESECA “Yo sólo la uso para bañarme y mire cómo se me ve la piel y el pelo. Aquí sufrimos de caspa y piel reseca. Aquí vivimos enfermos”, comentó la líder.
Para la líder, abrir ilegalmente el pozo podría implicar que las autoridades deslinden responsabilidades y se nieguen a ayudarles, pero que la necesidad los obligó a tomar esas medidas. En agosto de este año, el alcalde Eugenio López, aseguró que en noviembre se conectaría el pozo comunal con la red de distribución de agua de la ciudad, pero para ejecutar el proyecto se necesitaba la aprobación del FISE con unos 473,553.08 córdobas. Mientras que Larry Escorcia, residente de proyectos de la Alcaldía, dice que desde hace 15 días se le envió al FISE la formulación del proyecto que implicaría unos 966.63 metros de tubería para conectar la red de agua de la ciudad con el pozo del Llano La Tejera. Para Escorcia, si el FISE aprueba el proyecto en enero del próximo año, la Alcaldía tendría alrededor de 56 días para ejecutar. PROVOCA CANCER Y DERMATITIS
El director del Silais en Jinotega Harry Velásquez, dijo que el arsénico puede provocar problemas hepáticos, cáncer y dermatitis. Dijo también que los pobladores del barrio La Tejera aún no han sido examinados para determinar los niveles del mineral en el cuerpo. En Nicaragua aún no hay laboratorios en que se determinen los niveles de arsénico en la sangre.
FISE atrasa proyecto Desde hace cinco meses decenas de familias no tienen agua Uno de los principales problemas de Jinotega es la falta de abastecimiento de agua a barrios urbanos y comunidades rurales. Silvia González Siles CORRESPONSAL/ JINOTEGA
[email protected]
Desde hace cinco meses que el Ministerio de Salud decidió clausurar un pozo comunal y otros 80 pozos domiciliares de tres barrios suburbanos de Jinotega, por estar contaminados con más de 19 microgramos de arsénico por litro de agua y desde ese entonces las familias están clamando por el vital líquido. Para resolverles el problema, la Empresa Aguadora de Jinotega presentó una propuesta a la comuna de esta ciudad, para conectarles el servicio a través de la red del sistema integral de agua potable de la ciudad, pero el pegón para que arranquen las obras es el visto bueno que tiene que dar el Fondo de Inversión Social de Emergencia (FISE), quien financiará parte de las obras, según lo confirmó el ingeniero Oliver Castro, director de Obras Públicas de la Alcaldía de Jinotega.
HAY CAPITAL SOBRANTE
Según Castro, existen varios sobrantes de proyectos que fueron asignados por el FISE para ser ejecutados este año por la Alcaldía, cuyo dinero serviría para cubrir los costos de la instalación de 966.63 metros lineales de conducción de agua potable para beneficiar a 174 familias del Llano de La Tejera. Para esto se diseñó un documento oficial para presentarlo al FISE, el cual ya le fue presentado a la gerencia de esa institución y ahora sólo hace falta la aprobación para proceder a la contratación inmediata del proyecto. El proyecto consistirá en la conexión del proyecto del Llano de La Tejera, obviando las obras del pozo, y el tanque de almacenamiento conectarlo a la red de otro tanque propiedad de la Empresa Aguadora, localizado en el barrio Linda Vista Sur, el cual fue construido con fondos del FISE.
HABITANTES DEL LIMITO, ESPERARÁN
En tanto, los habitantes del barrio El Limito, tendrán que esperar un poco más, pues a estas familias se les dará respuesta de una fuente superficial de las que aún posee la Empresa Aguadora en el sector de El Conquistador. La Alcaldía pretende echar a andar las obras antes de que concluya este año, pues son obras que están planificadas para aproximadamente 45 días calendario, siempre y cuando el FISE dé el sí para la utilización de los fondos que andan por el medio millón de córdobas.
Estudio en la II Región: Ingesta de agua con arsénico provoca daño irreversible La mayor mortalidad por esta causa ocurrió 20 años después que la dosis de este químico se redujera a niveles aceptables. El arsénico presente en el agua potable de Antofagasta provenía de los ríos Toconce y Ojalar, que contienen el químico en forma natural. El Mercurio 14 de junio de 2007. La ingesta de arsénico en el agua, que afectó a los habitantes de Antofagasta entre 1958 y 1970, produjo un peak de mortalidad por cáncer de pulmón y vejiga 20 años después que la exposición a este químico comenzara a reducirse. Así lo revela un estudio de investigadores de la U. Católica, con el patrocinio de la U. de California en Berkeley, publicado esta semana en el Journal of the National Cáncer Institute. Entre 1958 y 1970 el agua potable de Antofagasta promediaba 580 microgramos de arsénico por litro, más de 50 veces sobre el estándar de 10 microgramos por litro permitido por la OMS. Al constatarse el problema, en 1970 se logró reducir los niveles a 80 microgramos por litro; en 1978 se llegó a 50, y recién en 2003 se logró alcanzar el estándar internacional de 10. Tras analizar la evolución de la mortalidad en un período de 50 años, los investigadores concluyeron que "la mortalidad por cáncer de pulmón y vejiga comenzó 10 años después que partiera la contaminación y alcanzó su máximo en 1990, es decir, 20 años después de que se redujera la exposición al arsénico", destaca Guillermo Marshall, profesor del Departamento de Salud Pública de la Facultad de Medicina de la U. Católica y autor principal del estudio. Anteriormente los investigadores han señalado que si bien las personas pueden eliminar el arsénico de su organismo, el daño a nivel celular es irreparable, lo que puede derivar en cánceres. En los '90 la mortalidad por cáncer de pulmón en Antofagasta fue cuatro veces mayor que en Valparaíso, donde el agua no tiene arsénico. La mortalidad por cáncer de vejiga fue seis veces mayor en hombres y 14 veces mayor en mujeres.
ECOLOGÍA | 24.04.2007
Arsénico en agua potable en todo el mundo
El agua nuestra de cada día. ¿Contaminada?
Millones de personas en todos los continentes beben agua contaminada con arsénico todos los días, a pesar de los grandes esfuerzos realizados por Naciones Unidas. Diluido en “agua potable” el arsénico, un semimetal inodoro e insípido que se encuentra en
estado natural en rocas y suelos, envenena día a día a millones de consumidores en 36 países. Éste es el resultado de un estudio desarrollado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Centro para Agua y Sanidad (IRC), por sus siglas en inglés. En Europa los países más afectados, según el estudio, son Hungría, Serbia y Croacia. En Hungría más de un millón de personas beben agua que sobrepasa los límites de contaminación indicados por Naciones Unidas. Según la OMS, el agua es perjudicial si contiene más de 10 microgramos por litro de arsénico. En el Este europeo empero, el líquido contiene, a menudo, 30 veces más dicho límite.
Medidas sanitarias aún no obligatorias A pesar de los estragos de salud que causan las altas concentraciones de arsénico en el agua, sólo a partir del 2009 los gobiernos están obligados ante la ONU a hacer cumplir las medidas sanitarias que exigen más bajos niveles de dicho metaloide. El arsénico puede combinarse con otros elementos formando compuestos arsenicales, orgánicos o inorgánicos, que por lo general, son los más tóxicos y predominan en el agua. El consumo prolongado de agua potable con altas cantidades de arsénico mayores a 10 microgramos por litro puede causar arsenicosis, una enfermedad crónica que ocasiona enfermedades de la piel, gangrena y hasta cáncer de riñón y cáncer vesical. Tampoco Alemania se salva de los riesgos que representan la presencia de arsénico en las aguas. De acuerdo con Hermann Dieter, director del departamento de toxicología del ministerio federal de Medio Ambiente, “el riesgo está limitado, por fortuna, al norte de Baviera y al contiguo Estado de Turingia”. En Alemania empero, las empresas de
tratamiento de aguas están obligadas por ley desde 1996, a mantener los niveles exigidos de pureza del agua.
Alemania no se salva La presencia de residuos arsénicos industriales es uno de los grandes problemas en países industrializados como Alemania, en donde antiguas plantas de fabricación de tintas son aún un dolor de cabeza para los habitantes. Ese es el caso de una fábrica clausurada en 1930 y en cuyos antiguos predios aún se encuentra arsénico, setenta y siete años después. Pero la contaminación también se ha llevado desde Europa a todos los mares. En Alemania se fabricaron pinturas anticorrosivas para barcos basadas en sustancias arsénicas. Entre tanto, las autoridades alemanas han prohibido la utilización de este integrante de la familia del nitrógeno en muchos procesos industriales.
Crítica situación en Asia.. ¿y en América Latina? Otra es la situación en Bangladesh, en donde unos 35 millones de personas consumen agua con altos índices de arsénico. Se calcula que en Bangladesh existen 1,5 millones de casos de lesiones cutáneas relacionadas con la presencia de arsénico en el agua potable. En China, India y Tailandia la situación es también precaria. Pero en América Latina el arsénico también causa estragos. El reporte de la ONU menciona a Argentina, Chile y México como países en los cuales se han encontrado “aguas subterráneas contaminadas con arsénico”.
Pinturas, colores, agricultura y lacas para madera La contaminación del agua causada por la industria en Estados Unidos es generada, especialmente, por la producción industrial de cobre, plomo y zinc. Y, en todo el mundo, por el uso indiscriminado de insecticidas en la agricultura.
La FAO recomienda reducir los niveles de arsénico en el arroz mejorando las prácticas de riego Los estudios han demostrado que las altas concentraciones de arsénico en el suelo y las aguas de riego conducen a menudo a niveles elevados de este elemento químico en los cultivos y suponen un riesgo elevado para la inocuidad de los alimentos.
Madrid. 19/12/2007 Maider Mayayo
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), ha alertado sobre los altos niveles de arsénico en el arroz que se cultiva en Bangladesh, adquiridos a través de la absorción de agua de riego contaminada por los cultivos. Por ello, para reducir los niveles de arsénico en el arroz, la FAO ha recomendado “mejorar las Prácticas de riego”. Una recomendación que realiza a través de su informe “Medidas correctivas del arsénico para la sostenibilidad de la agricultura, la seguridad alimentaria y la salud en Bangladesh”, y
en base a los estudios que han demostrado que las altas concentraciones de arsénico en el suelo y las aguas de riego conducen, a menudo, a niveles elevados de este elemento químico en los cultivos y suponen un riesgo elevado para la inocuidad de los alimentos. A su vez, Sasha Koo-Oshima, experto de Calidad del Agua y Medio Ambiente de la FAO, ha dicho que el arroz contaminado con arsénico “puede afectar negativamente a la salud
humana cuando se consume junto a agua potable con una alta concentración de este elemento”. Además, también amenaza “la producción, calidad y seguridad alimentaria”, ha
asegurado. La contaminación tiene su origen en sedimentos ricos en arsénico de los ríos Ganges y Brahmaputra en Bangladesh, que se filtran en el agua subterránea bombeada a la superficie por millones de pozos. Según la FAO, actualmente, 12 países asiáticos han informado de elevados niveles de arsénico en sus acuíferos subterráneos. No obstante, Bangladesh, tiene el porcentaje más elevado de pozos entubados contaminados y cerca de 30 millones de personas dependen de esos pozos para el riego y el agua potable. La Organización calcula, que el bombeo de agua para el riego desde los acuíferos poco profundos añade un millón de kilogramos de este elemento químico por año a las tierras de cultivo de Bangladesh. Por ello, como prioridad fundamental de la FAO para reducir esta contaminación, debido a que el arroz es el alimento básico en este país asiático, está “la identificación y selección de
las zonas rurales más afectadas y extender el sistema de lechos elevados” que reducen significativamente la exposición de las plantas de arroz a las aguas de riego contaminadas, y Además producen más cosecha.
EL ARSÉNICO EN IBEROAMÉRICA Distribución, metodologías analíticas y tecnologías económicas de remoción
Entre los contaminantes químicos presentes en aguas de consumo humano, el arsénico es relevante debido a los problemas de salud relacionados con su ingesta. La situación actual de conocimiento sobre la presencia de arsénico, los problemas de salud relacionados, y la falta de métodos de tratamiento adecuados requiere seria atención. Con la participación de 23 grupos de investigación representantes de 10 países Iberoamericanos, la Red IBEROARSEN apunta a establecer acciones articuladas de integración, complementariedad, asistencia recíproca y solidaria entre grupos expertos, para solucionar el dramático problema del As, en particular en las poblaciones más pobres y aisladas. El proyecto tiene como principal objetivo la confluencia de grupos de la Península Ibérica y de Iberoamérica en los siguientes aspectos: 1) Distribución geográfica y geológica del arsénico en aguas y suelos. 2) Metodologías analíticas de determinación y especiación de arsénico a niveles traza en matrices ambientales (aguas, sedimentos, rocas, suelos). 3) Tecnologías Económicas de tratamiento de arsénico.
Taller de distribución del As en Iberoamérica. Libro de Resúmenes Propuesta aprobada por CYTED (1 de Diciembre de 2005) Acta de la primera reunión de coordinación red Iberoarsen Acta de la segunda reunión de coordinación
Un filtro contra el arsénico en el agua puede salvar decenas de millones de vidas Noviembre 2005. Un nuevo filtro de agua anti-
arsénico que puede salvar decenas de millones de vidas en todo el mundo está siendo promovido por UNESCO con sede en París. Se trata de un dispositivo sencillo y ecológico dado que el filtro utiliza como absorbente un subproducto de las plantas de depuración y que es muy fácil de encontrar y no cuesta nada. El filtro ha sido desarrollado por el Instituto UNESCO-IHE para la educación relativa al agua. La presencia de arsénico en el medio ambiente se debe a fenómenos naturales y también a ciertas actividades humanas (explotación minera, fundición de minerales, centrales eléctricas de carbón...), y no existe terapia contra el envenenamiento por el arsénico presente en el agua potable. La prevención es pues la única arma contra esta plaga, que afecta a un gran número de países, desde Bangladesh a Estados Unidos, pasando por Argentina, Chile, China, Ghana, Grecia, Hungría, India o México. Los expertos del Instituto UNESOC-IHE señalan que se ha constatado una concentración de arsénico entre 15 y 20 veces más elevada que el máximo aceptable en el agua potable en un buen número de países, entre ellos Grecia y Serbia y Montenegro. Los máximos aceptables son, según la Organización Mundial de la Salud, de 0,01 mg por litro de agua. En Bangladesh, una de las zonas donde este veneno en el agua está causando verdaderos estragos (según la OMS, 30 millones de personas están afectadas por el arsénico en este país) la concentración de este en sus aguas subterráneas es de 1,8 mg por litro. El Instituto UNESCO-IHE ha desarrollado una tecnología que utiliza arena rodeada de óxido de hierro como material para absorber el arsénico.
Este material, cuando se produce en fábricas, es muy caro. Sin embargo, la arena recubierta de óxido de hierro también se utiliza en las plantas de tratamiento de aguas. La arena natural que se utiliza como filtro para la eliminación del hierro, al cabo de algunos años, se tiene que tirar. Se ha descubierto que esta arena, con el paso del tiempo va recubriéndose de óxido de hierro, lo que este producto se ha constatado como un método excelente de absorción del arsénico en el agua. Resulta pues que el elemento filtrante es gratuito ya que se trata de un subproducto de las plantas depuradoras lo cual facilita que la tecnología propuesta tenga un coste muy razonable. El filtro del Instituto UNESCO-IHE funciona sin electricidad y puede fabricarse localmente. Además, es ideal para un uso doméstico, puesto que, dada su capacidad para eliminar el arsénico contenido en 100 litros de agua por día, es suficiente para cubrir las necesidades diarias de veinte personas. Actualmente, cerca de 18 millones de personas beben agua contaminada por arsénico cada día en Bangladesh. Un problema que fue identificado y oficialmente reconocido en 1993. Desde febrero de 2004 se han probado 14 "filtros familiares" en zonas rurales de Bangladesh. Tras más de un año y medio de uso cotidiano, 12 de ellos continúan teniendo capacidad para eliminar el arsénico sin que haya hecho falta cambiar o regenerar la arena. La concentración del arsénico es por tanto de 0,5mg/litro. En una segunda fase, el proyecto prevé probar otros 1.000 filtros en Bangladesh.
DIAGRAMA DE FLUJO – CARBON ACTIVADO
FILTRO PARA ELIMINAR EL ARSÉNICO DEL AGUA ES UNA ESPERANZA PARA MILLONES Jeffrey Thomas
El doctor Abul Hussam (izquierda) y un estudiante graduado demuestran el filtro SONO en la Universidad George Mason. Cortesía de Evan Cantwell, Universidad George Mason
El ganador de un prestigioso premio de ingeniería quiere asegurarse que las comunidades pobres en todo el mundo se beneficien con su invento, que remueve el arsénico y otras impurezas del agua que se saca de los pozos entubados. Abul Hussam, profesor de química en la Universidad George Mason, en Virginia, dedicó la mayor parte del millón de dólares que recibió en 2007, como ganador del premio Grainger Chjallenge, para hacer llegar su económico sistema de filtración de agua a los pobres en países como Bangladesh, su país de origen, donde entre 77 y 95 millones de personas toman agua contaminada con arsénico. El resto del dinero del premio lo donó a la universidad o lo reservó para hacer más investigación. La contaminación con el arsénico es un problema grave en los pozos entubados en Bangladesh, en el oriente de India, Nepal y en varios otros países. El arsénico es venenoso y aún en bajas concentraciones puede causar enfermedades epidérmicas, problemas neurológicos, cáncer, fallas orgánicas y la pérdida de brazos y piernas y puede ser fatal. Hussam comenzó a trabajar profesionalmente en el problema del arsénico cuando su hermano, que ejerce la medicina en Kushtia, Bangladesh, le pidió que diseñara una técnica para medir los contenidos de arsénico en forma precisa. Como parte de su investigación en
la Universidad George Mason, Hussam ideó un analizador electroquímico para crear un protocolo de medida. “La primera muestra que medimos fue tomada en el pozo entubado en
mi casa y encontramos entre 160 y 190 partes de arsénico por mil millones [pmm] (50 pmm es el límite). Decidimos idear un filtro para el agua”, explicó.
Hussam descubrió que todo el vecindario en el que creció y el 60 por ciento de los 400.000 residentes de Kushtia tomaban agua contaminada por arsénico. Aunque ni él ni sus hermanos llegaron a tener síntomas de envenenamiento por arsénico, otros en la comunidad sí los tenían. El filtro de Hussam es sencillo, económico y está hecho con materiales fácilmente disponibles. El premio Grainer Challege fue establecido por la Academia Nacional de Ingeniería (NAE) con el apoyo de la Fundación Grainger. La NAE invitó a la comunidad de ingenieros estadounidense a idear un sistema de tratamiento del agua que disminuyera significativamente el contenido de arsénico en el agua freática de los pozos entubados en los países en desarrollo. La invitación estipulaba que el sistema ganador debía ser de bajo costo, técnicamente sólido, confiable y sostenible; socialmente aceptable y de precio razonable; de posible fabricación y mantenimiento en los países en desarrollo y que no podía perjudicar otras características de calidad del agua o crear peligro en la eliminación de desechos tóxicos. El filtro SONO, nombre que le da Hussam, fue uno de los 75 sistemas sometidos. Se le probó en un laboratorio de la Oficina de Protección Ambiental de Estados Unidos y fue analizado por cada uno de los 100 miembros del comité de selección del premio, según el presidente del comité, Charles O’Melia, de la Universidad Johns Hopkins, en Maryland, quien calificó de “innovador” este invento de Husamm.
El filtro SONO funciona sin electricidad y se hace con tres cubos o baldes apilados. El balde superior se llena con arena gruesa de río y una base férrea compuesta, que es el componente activo para eliminar el arsénico. El balde del centro contiene arena gruesa de río y carbón de leña para eliminar las impurezas orgánicas. El balde en la base tiene arena fina de río y pedazos de ladrillo para eliminar las partículas menudas y estabilizar el caudal de agua. El filtro SONO se fabrica en Bangladesh con materia prima local a un costo de entre 35 y 40 dólares; produce 20 litros de agua limpia por hora, requiere poco mantenimiento y tiene una duración de cinco años mínimo. También es “verde”, en cuanto no produce ningún desecho peligroso. Hussam dice que ha distribuido 32.500 filtros en Bangladesh, cifra que incluye más de 1.000 escuelas. “Estamos comenzando a ver el efecto de tomar agua limpia en los pacientes
que se curan de melanosis y queratosis (enfermedades epidérmicas) y la mayoría de la gente se siente mejor”, explica. La gente también está más consciente de la importancia del agua
limpia, del agua potable. “Tenemos planes para distribuir el filtro en India y Nepal”, dice Hussam.
La labor de Hussam con respecto a la contaminación por arsénico y su colaboración con otras personas y entidades para crear un laboratorio de investigación ambiental en
Bangladesh son un ejemplo de la sinergia que puede existir entre las instituciones estadounidenses y las de otros países, como resultado de la educación de un solo individuo. Hussam llegó a Estados Unidos como estudiante ya graduado en 1978, entró a formar parte de la Facultad de Química de la Universidad George Mason luego de haber completado su doctorado en la Universidad de Pittsburg en Pensilvania y realizado investigación de postgrado en la Universidad de Minnesota. “Desde 1963 he estado en comunicación con mi
hermano médico, que trataba de establecer un laboratorio de diagnóstico clínico en mi pueblo, Kushtia. Yo también estaba ayudando a mis profesores en la Universidad de Dhaka a establecer un laboratorio electroquímico y dictaba conferencias en diferentes instituciones”, comentó. “La experiencia en Estados Unidos fue de un valor inmenso”, continuó Hussam, que tiene ciudadanía estadounidense. “Debo decir que he tenido colegas excelentes aquí y en el exterior dispuestos a escuchar y ayudar”. . Jeffrey Thomas es redactor de la Oficina de Programas de Información Internacional. Originalmente este artículo se publicó en usinfo.state.gov
Año XXVII - Nro. 10.203 - Jueves 11 de Marzo de 2004 San Marcos 580, Arica, Chile Teléfono: (56 58) 200261
Combate casero al arsénico del agua Gracias a una iniciativa de la Organización de Estados Americanos (OEA), los campesinos de la comuna de Camarones podrán acceder a un método casero para remover el arsénico del agua que utilizan para beber. En efecto, la Universidad de Tarapacá (UTA) forma parte de una red de investigadores en Chile, Perú, Argentina, Brasil, México y Trinidad y Tobago, que implementará esta tecnología en las poblaciones rurales expuestas al mineral.
En el techo de Campus Velásquez se hace las pruebas con el método de Remoción de Arsénico por Oxidación Solar (Raos).
En el caso de Camarones, sus habitantes toman agua con un promedio de 1 miligramo de arsénico por litro, que es un nivel 100 veces superior al que recomienda la Organización Mundial de la Salud (OMS).
De este modo, Lorena Cornejo, académica del Departamento de Química de la UTA, aseguró que las personas de edad sufren de cáncer a la piel y los jóvenes, de hiperqueratosis, es decir, de una pigmentación anormal y presencia de callosidades en las palmas de manos y pies. Ya que el tratamiento de agua por métodos como la osmosis inversa es inviable para una población tan pequeña y dispersa, entre los poblados de Illapata y Esquiña, el proyecto ofrecerá un traje a la medida a su realidad. METODO RAOS
La investigadora Cornejo (doctora en Ciencias, con mención en Química Analítica) explicó que el método se denomina Remoción de Arsénico por Oxidación Solar (Raos), creado por científicos suizos, para combatir la intoxicación de 20 m il personas por arsénico en Bangladesh. En la versión adaptada a la realidad local, consiste en almacenar el agua para beber en botellas de plástico, luego adicionarle hierro y unas gotas de jugo de limón y dejarla expuesta al sol por seis horas. De esta forma, el hierro y el citrato sufren una oxidación. Por lo mismo, el hierro precipita al fondo de las botellas y arrastra consigo el arsénico. Después de reposar toda una noche, las personas deben filtrar el agua con un paño y luego, tom arla. Cornejo comentó que el método Raos remueve el mineral tóxico en un 99,82 por ciento y deja al líquido transparente y con buen sabor. Su premisa es que sea una acción totalmente casera y con materiales que estén en el ambiente doméstico.
MUNICIPIO
Para estos resultados, la UTA y la Universidad de Concepción han trabajado desde el 2001, con experiencias de laboratorio. Cornejo detalló que hubo que superar varias diferencias con el caso de Bangladesh, como la ausencia de hierro en el agua que corre por Camarones (por eso hay que adicionarlo) y la toxicidad del arsénico que en el país asiático era altísima, mientras que en esta zona tiene un efecto a largo plazo por su ingesta crónica. Durante este semestre, un grupo de seminario de título de la carrera de Químico Laboratorista, trabajará en la adaptación del método al terreno de precordillera y de valle en Camar ones. De esta forma, en septiembre, Cornejo desea iniciar la difusión a las comunidades rurales. Para esto, necesita del apoyo de la Municipalidad de Camarones y, en específico, de la alcaldesa Sonia Salgado. Si bien admitió que algunos antiguos pobladores de la zona han rechazado a priori este ofrecimiento, enfatizó que hay muchas personas muy interesadas en acceder a esta tecnología, sobre todo las que tienen a sus hijos estudiando.
Francisco Olivares
La realidad sobre la pureza del agua De la canilla al organismo Existe peligro en el beber agua que consideramos pura, pero que en realidad esconde riesgos tales como la presencia elevada de arsénico. Este provoca una contaminación en el organismo y una vez pasado el tiempo se manifiesta en distintas alteraciones en la piel y afecta a varios órganos debido al efecto cancerígeno que tiene sobre el ser humano
En la Universidad Nacional de La Plata se realizó un estudio en el que se concluyó que los habitantes de 31 ciudades del interior de Buenos Aires consumen agua con altos niveles de arsénico. El mismo es un contaminante inorgánico que se halla en aguas subterráneas y los primeros casos de “arsenicismo” reconocidos fueron en trabajadores que operaban en el área de fundición en la actividad metalúrgica, debido al polvo que se desprendía mientras realizaban su tarea. ¿Hay contenidos de arsénico en el agua que beben los habitantes de la región del litoral? ¿Qué estudios se realizan? Se dice que en Villa Constitución, por ejemplo, una ciudad cercana a Rosario, desde hace mucho tiempo el agua está contaminada. Si bien este elemento se encuentra de por sí en el agua, hay ciertos estándares tolerables dentro de la composición de la misma. Lo normal según los registros nacionales sería 50 partes por billón, mientras que para los estándares internacionales es de 10 partes por billón. Durante dos años se hizo un minucioso relevamiento que fue presentado en el Congreso Geológico Argentino y cuyo informe revela la presencia de arsénico en proporción a 200 partes por billón. Algo realmente grave teniendo en cuenta el daño que puede ocasionar en el ser humano. Un elemento primordial para la vida como es el agua, no puede de ninguna manera ser factor de preocupación y mucho menos factor de riesgo. Está comprobado que en varios países de América Latina como Argentina, Chile, México y el Salvador, por lo menos cuatro millones de personas toman permanentemente agua que contienen altos niveles de arsénico que afectan su salud. Mucho mayor es el problema que viven otras regiones del mundo, como por ejemplo China, Taiwán y la India donde se calcula que hay aproximadamente seis millones de personas que se encuentran expuestas y entre las cuales un alto porcentaje son niños. En nuestro país hace ya algunos años epidemiólogos de Córdoba y de otras provincias asociaron la presencia de la enfermedad del HACRE (Hidroarcenicismo Crónico Regional Endémico) con la presencia de arsénico en el agua que se bebe. Estos casos se registraban en la provincia de Córdoba y se conocían en un comienzo como “enfermedad de Belle Ville”, por ser en dicha ciudad donde había mayor cantidad de
enfermos. No se determinó cuál era la causa de estos padecimientos, hasta que en el año 1913 un médico rosarino comunicó que había hallado dos casos en los que certificó intoxicación por arsénico mediante análisis químicos. Se han hecho esfuerzos para minimizarlo o eliminarlo y se ha logrado un gran avance a nivel del tratamiento del agua en zonas urbanas, pero se sigue evidenciando un alto porcentaje en zonas rurales. La ingesta y la inhalación es acumulable en el organismo y cuando la concentración del mismo excede los parámetros normales ocasiona alteraciones en la piel, irritación en los órganos del aparato respiratorio, problemas gastrointestinales, deficiencia en los huesos, músculos, hígado y riñones.
Existe evidencia de que personas con ingestión prolongada de arsénico por el agua evidencian hiperqueratosis palmo-plantar. Esto se manifiesta a través de una alteración en la pigmentación de la piel y callosidades en la palma de las manos y la planta de los pies. Cabe destacar que el arsénico es usado comercialmente e industrialmente en la manufactura de transistores y semiconductores, como así también en la fabricación de vidrio, pigmentos, papeles, textiles, preservantes de alimentos, plaguicidas, bronceadores y otros productos farmacéuticos. En el agua el arsénico está presente por la disolución natural de minerales de depósitos geológicos y también en ocasiones por la descarga de los efluentes industriales. La toxicidad del arsénico depende del estado de oxidación, la estructura química y la solubilidad del medio biológico, y juegan un papel preponderante para determinar la misma las condiciones climatológicas, de nutrición y otros aspectos, por lo cual es diferente el nivel de afectación de un país a otro. La eliminación natural del organismo del ser humano es a través de las vías urinarias, heces, sudor y descamación de la piel. Se podría decir que existen dos tipos de toxicidad por arsénico: toxicidad aguda y crónica. La primera es consecuencia de la ingesta de alto contenido del mismo por un corto lapso y la segunda es el resultado de la ingesta de pequeñas cantidades en un período de tiempo largo. Los síntomas clínicos tempranos de la intoxicación aguda por ingesta de arsénico son: dolores abdominales, vómitos, diarrea, dolor muscular, enrojecimiento de la piel, entumecimiento y hormigueo de las extremidades, erupción cutánea, apariciones de líneas blancas en las uñas que se denominan líneas de Mees y se puede también manifestar un deterioro sensorial y motor. ENTREVISTA
Con respecto a este tema entrevistamos al licenciado en química Industrial, Walter Herrera. -¿Todo el agua que se consume, tiene en mayor o menor grado, contenido de arsénico? -La concentración de arsénico en el suelo varía ampliamente, en general entre aproximadamente 1 y 40 partes de arsénico por millón de partes de suelo, con un promedio de 3 a 4 partes por millón. Sin embargo, los suelos cerca de depósitos geológicos ricos en arsénico, cerca de algunas minas y fundiciones, o en áreas agrícolas donde se usaron plaguicidas con arsénico en el pasado, pueden tener niveles de arsénico mucho más altos. La concentración de arsénico en agua de superficie o subterránea generalmente es aproximadamente 1 parte de arsénico en 1 billón de partes de agua, pero puede ser bastante mayor en áreas de minería o donde los niveles de arsénico en el suelo son naturalmente elevados. Por ende es mucho más probable que el agua subterránea contenga niveles de arsénico más altos que el agua de superficie. -¿Se puede lograr mejorar la calidad del agua mediante algún proceso que resulte beneficioso para reducir el arsénico? - Los métodos que se utilizan para remover arsénico del agua son básicamente:
Coagulación/filtración Alúmina activada Intercambio iónico Ósmosis inversa Nanofiltración Ablandamiento con cal
También existe un método casero de remoción por oxidación solar (http://www.cnea.gov.ar/xxi/ambiental/agua-pura/publicaciones/20040311013620 -Conociendo los riesgos que implica la ingesta y considerándose cancerígeno, ¿la población en general no tendría que estar mejor informada para tratar de concurrir más temprano a realizar un diagnóstico? -En cuanto a los análisis, hay varias pruebas sensibles y específicas que pueden medir el arsénico en la sangre, la orina, el cabello o las uñas. Estas pruebas a menudo ayudan a determinar si usted ha estado expuesto en el pasado a niveles de arsénico más altos que lo normal. Estas pruebas generalmente no se llevan a cabo en el consultorio de un médico o doctor. Las muestras se deben mandar a un laboratorio especializado. La medición de arsénico en la orina es el método más confiable para detectar exposiciones recientes al arsénico (días antes). La mayoría de las pruebas miden la
cantidad total de arsénico en la orina. En ocasiones esto puede inducir a error porque las formas orgánicas de arsénico en pescados y mariscos, que no son perjudiciales, pueden dar una lectura alta aunque la persona no haya estado expuesta a una forma de arsénico tóxica. Por esta razón, a veces los laboratorios usan una prueba más complicada para separar las diferentes formas de arsénico. Debido a que el arsénico abandona el cuerpo en unos días, el análisis de orina no puede determinar si el paciente se expuso al arsénico en el pasado. Las pruebas de su cabello o uñas pueden indicar si se expuso a niveles altos en los últimos 6 a 12 meses, pero estas pruebas no son muy útiles para detectar exposiciones a niveles bajos de arsénico. Si se detectan niveles altos de arsénico, esto demuestra que se ha estado expuesto, pero a menos que se tenga información adicional acerca de cuando se expuso y por cuanto tiempo, generalmente no es posible predecir si ocurrirán efectos perjudiciales
Tecnologías para la eliminación del arsénico Se han propuestos numerosas métodos para reducir el arsénico del agua, tanto el de origen natural como el de origen antrópico. No obstante, la inmensa mayoría suponen un alto coste a la vez que un complicado uso y mantenimiento. Los tratamientos desarrollados describen diversos mecanismos mediante los cuales puede removerse el arsénico, entre ellos cuando se combinan sus iones con metales como el hierro, el aluminio, principalmente, o el itrio y el lantano. Estos metales pueden adsorber el arsénico ya que precipitan masivamente en forma de hidróxidos. Existen diferentes métodos de tratamiento para reducir el arsénico presente en el agua y alcanzar los niveles de los valores guía de agua para consumo humano. Debido a que el As+5 es más fácil de remover que el As+3, el tratamiento se inicia con la oxidación del As+3 a As+5. Los oxidantes más utilizados son: cloro, hipoclorito de calcio y permanganato de potasio. Existen diversas técnicas que pueden ser utilizadas para llevar a cabo la remoción de arsénico:
Coagulación/filtración
Es un proceso de tratamiento por el cual las cargas eléctricas de las sustancias coloidales disueltas o suspendidas son neutralizadas con la adición de sustancias insolubles en el agua, lo que permite la formación de partículas mayores o aglomerados que pueden ser eliminadas por sedimentación o filtración. El tipo y la dosis del coagulante y el pH influyen en la eficiencia del proceso. El rendimiento del sulfato de aluminio es ligeramente menor que el del sulfato férrico. A un pH de 7,6 o menor, ambos coagulantes tienen la misma eficiencia de remoción, sin embargo el sulfato férrico remueve mejor a un pH menor de 7,6. Se determinó que a dosis mayores de 20 mg/l de cloruro férrico ó 40 mg/l de sulfato de aluminio se alcanza una remoción de As+5 de más del 90 %. A bajas dosis de
coagulantes la remoción de As+ es menor. Es un tipo de intercambio iónico, donde los iones presentes en el agua son adsorbidas por la superficie oxidada de la alúmina activada.
Alúmina activada
Es altamente selectiva para remover el As+5 y efectiva para tratar agua con alto contenido de sólidos disueltos totales. En la superficie de adsorción de la alúmina activada pueden interferir el selenio, fluoruro, cloruro y sulfato. Este método tiene alta remoción de arsénico a pH 8,2. La alúmina activada adsorbe preferentemente H2AsO4- (As+5) más que H3AsO3 (As+3) además de otros iones competitivos, tal como se muestra en la siguiente relación: OH-> H2AsO4->Si(OH)3O- >F- >HSeO3- >TOC>SO42->H3AsO3 Es un proceso para eliminar las sustancias disueltas presentes en el agua, forzando la circulación del agua por una membrana semipermeable bajo una presión superior a la osmótica.
Ósmosis inversa
Tiene una eficiencia de más de 95 % de remoción de arsénico disuelto. Este método es efectivo para remover arsénico de aguas subterráneas. El rendimiento del proceso con ósmosis inversa es afectado principalmente por la turbiedad, hierro, manganeso y sílice. Es un proceso físico y químico, en el cual los iones de una especie dada son desplazados de un material insoluble de intercambio (resina) por otros iones que se encuentran en solución.
Intercambio iónico
Remueve efectivamente el arsénico en el rango de pH entre 8 y 9. No obstante, el selenio, fluoruro, nitrato y sólidos disueltos totales compiten con el arsénico y afectan la duración del proceso. Las consideraciones que se tiene en este proceso comprenden el pH, iones competitivos, tipo de resina, alcalinidad, concentración de arsénico en el afluente, disposición de la resina y los regenerantes usados, efectos secundarios de la calidad del agua y los parámetros de diseño de la operación. La resina básica de intercambio iónico adsorbe los iones con la siguiente preferencia: HCrO4-> CrO42- >ClO4- >SeO42- > SO42- >NO3-> Br ->(HPO42-, HAsO42-, SeO32-, CO32-)>CN->NO2- > Cl- > (H2PO42-, H2AsO4-, HCO3-)> OH-> CH3COO->F-
Es un proceso de separación liquida mediante membranas operadas bajo presión que permite el paso de solventes y sales monovalentes, iones metálicos y pequeñas moléculas orgánicas de peso molecular en el rango de 200 a 1000.
Nanofiltración
Se puede remover el As+5 y el As+3 disueltos en el agua. Con este método se alcanza hasta una remoción de 90% de arsénico disuelto en aguas subterráneas. Este proceso no es tan apropiado para tratar aguas superficiales debido al extensivo pretratamiento que se requiere para remover partículas sólidas o coloidales del agua. La remoción depende de los parámetros de operación, propiedades de la membrana y el estado de oxidación del arsénico Es un método usado para remover la dureza del agua y consiste en adicionar cal (Ca(OH)2) al agua.
Ablandamiento con cal
Este método es efectivo para remover As+3 ó As+5 y la eficiencia de la remoción está en función del pH. Este método tiene un alto rendimiento para remover concentraciones de arsénico de 50 µg/L; sin embargo para reducir a 1 µg/l se necesita de un tratamiento secundario. La remoción de As+5 es mayor al 90 % a un pH de 10.5 o más, siendo el pH óptimo de operación mayor que 10.5. Por debajo del rango del pH óptimo la remoción disminuye a menos del 20%. En el sistema de ablandamiento con cal se produce una considerable cantidad de lodo.
En la selección del método de tratamiento de agua se considera la concentración del arsénico y otros contaminantes presentes en el agua por las interferencias que causan en el tratamiento. En el caso de la alúmina activada los factores que afectan la remoción de arsénico son pH, estado de oxidación del arsénico, los iones competitivos, tiempo de contacto y regenerante. Otros factores a tener en consideración son la disposición de los regenerantes y de la alúmina usada. En las áreas rurales se están desarrollando sistemas de tratamiento del arsénico usando arcillas naturales y activadas seguidas de filtración. Como oxidante se usa el hipoclorito de calcio. Con está técnica se logra una remoción de arsénico de más del 95%. Es importante tener en cuenta el manejo de los residuos generados en el tratamiento de aguas contaminadas por arsénico, es decir, los lodos ya que éstos también van a presentar altos niveles de arsénico. En las plantas de tratamiento de agua el As+ 5 puede ser removido en forma efectiva por coagulación con sulfato de Al o Fe y por los procesos de ablandamiento con cal y soda. Los coagulantes señalados se hidrolizan formando hidróxidos, sobre los cuales el As+ 5 se
adsorbe y coprecipita con otros iones metálicos. De acuerdo con la literatura, aguas naturales con gran cantidad de coloides requieren de altas concentraciones de coagulantes para lograr eficiencias de remoción semejantes a las señaladas en la siguiente tabla:
Arsenato( As+ 5)
Arsenito (As+ 3)
Remoción (%) pH
Remoción (%) pH
Sulfato férrico Fe2( SO4)3
100 < 9,0
20 < 9,0
Sulfato de alumina Al2( SO4) 3
90 < 7,0
50 < 7,0
Coagulante
Eficiencia de coagulantes en la remoción de arsénico
La remoción de arsénico con procesos convencionales de coagulación con sales de Al y Fe y ablandamiento con soda dependen del pH del agua tratada, del tipo y dosis de coagulante así como de la concentración inicial de este elemento. Cuando la concentración de arsénico en el agua cruda es superior a 1,0 mg/l, la remoción de arsénico disminuye a medida que aumenta la concentración inicial, particularmente, si se usa sulfato de aluminio. La coagulación con sulfato de aluminio o cloruro férrico no remueve en forma tan eficiente el As+ 3 como en el caso del As+ 5. El primero requiere de oxidación preliminar para ser removido por coagulación convencional y/ o ablandamiento con cal y/ o soda. Con la precloración se obtiene una remoción del As+ 3 similar a aquella alcanzada para el As+ 5 con el mismo tratamiento. Esto se debe a que las constantes de disociación del As+ 5 son menores que las del As+ 3 y por lo tanto su disociación es mayor. Esto es consecuencia de la mayor eficiencia de remoción del arsenato frente a la del arsenito, lo que a su vez justifica la oxidación del agua subterránea antes del tratamiento. La oxidación del arsenito a arsenato se produce según las siguientes reacciones: H3AsO3 + H2O +[ Ox] ® H2AsO4 - + 3H+ H3AsO3 + H2O + [ Ox] ® HAsO4-2 + 4H+
Después de la oxidación, el As+ 5 se debe adsorber en los llamados flocs formados por la coagulación de los coloides presentes en la masa de agua por acción del hidróxido de aluminio o del hierro. Probablemente la adsorción se produzca más por un efecto físico que químico, debido a las fuerzas de atracción superficiales que posibilitan el fenómeno. Probablemente los mecanismos que rigen la remoción del arsénico (soluto) por las arcillas y/ o hidróxidos metálicos (sorbentes) dependan de interacciones moleculares del sistema arsénico/ agua/ hidróxido- arcilla, donde se establecen enlaces que permiten que las superficies activas complejen al arsénico presente en el agua, por reacciones químicas intermoleculares entre el arsénico y la superficie activa, y entre el arsénico y el agua. Para favorecer la adsorción se debe asegurar el mayor contacto posible entre las dos fases, por ello resulta de fundamental importancia las reacciones entre el arsénico y la superficie, mediante enlaces coordinados formados por hidrólisis, complejación superficial, intercambio de ligantes y enlace de hidrógeno. También son de importancia las interacciones eléctricas en la superficie (electrostática y de polarización) y las interacciones del arsénico con el agua (dependientes del pH y pE del medio).
Probable mecanismo de remoción por adsorción a través de la superficie del complejo arcilla-hidróxido
a) En un sistema acuoso, la superficie del floc arcillas-hidróxidos puede presentar grupos hidroxílicos (S – OH) producto de la coordinación de los iones metálicos con el agua. Estos grupos pueden ganar protones del agua, confiriendo a la superficie carga positiva, o perder protones, dando como resultado superficies con carga negativa. Los iones que determinan el potencial de la superficie de los óxidos hidratados no polarizables son el ión hidonio, H3O+ y el ión hidróxilo OH-. En la superficie de floc se puede presentar cambios en su grupo estructural OH-, por la reacción con los arsenatos o ligantes disueltos, exhibiendo propiedades de ácido fuerte. El intercambio de ligantes puede involucrar cambios en la superficie de los flocs de arcillahidróxidos de hierro o aluminio, OH-, como en las reacciones: S – OH + L --> S – L+ + OHy/o la reacción 2S – OH + L --> S2L+2 + 2OHS2L+ 2 + HAsO4 -2 adsorción del As+5 en el floc.
La adsorción de los arsenatos en el sistema arcilla-hidróxido, va a depender de la densidad de grupos OH- y su selectividad con respecto a otros aniones del agua. Otra forma posible de remoción del arsénico del agua es la adsorción de los arsenatos del mismo conjunto o a través de iones de otros elementos disueltos que producen complejos superficiales ternarios como:
1) S – OH + Mz+ + L --> S – ML1 (z-1) + H+
S-ML1 (z-1) + AsO4 -2 adsorción de As+5
donde el catión metálico adsorbido no coordina completamente los ligantes superficiales y se completa con otros ligantes (IL) disueltos en el agua. En este caso el catión funciona como "puente" entre la superficie y el ligante S-OM-L, el cual produciría la adsorción del arsenato al ligante.
2) S – OH + L + Mz+ --> S – L – M(z+1)+ + OH-
S – L – M + AsO4 -2 adsorción de As+5
Donde el ligante L, es directamente adsorbido al centro de coordinación S, y el catión completa la coordinación superficial. Este tipo de complejos se forma con ligantes L polidentados que forman un "puente" entre la superficie y el catión S – L – M y sobre este se adsorbería el arsenato por acción electrostática La carga superficial resultante y el pH son factores determinantes en la adsorción posterior y en las interacciones arcilla-hidróxido/arsenatos, respectivamente. Debido a las transformaciones químicas superficiales en los sorbentes, ésta puede cambiar sus propiedades y su capacidad de remoción del arsénico en los medios seleccionados.
b) Lo que habría que evaluar es la reacción de quimisorción entre la arcilla con carga negativa y la superficie arcilla-hidróxido con grupos funcionales OH ya que podría competir con la reacción de adsorción de los arsenatos. En estas evaluaciones debe considerarse que las arcillas activadas son buenos intercambiadores de iones, se comportan como un ácido sólido y presentan un volumen de poro medio de 600 °. También habría que evaluar las reacciones de quimisorción producidas entre las arcillas y los grupos OH de los hidróxidos. Los precipitados de hierro Fe(OH)3 y aluminio Al( OH)3 son los productos finales de la hidrólisis de los coagulantes Al2(SO4)3, y FeCl3 disueltos en el agua y se forman en mayor cantidad relativa a un pH de 6,5 a 7,00 para el aluminio y un pH de 7,5 a 8,0 para el hierro. El precipitado de Fe(OH)3 es casi insoluble a pH de 3,0 a 13,0 y, en condiciones alcalinas precipita según la reacción Fe+ 3 + 3OH- = Fe(OH)3. El floc de Fe(OH)3 a pH < 6,5 tiene una carga superficial positiva y a pH > 8,0 una carga superficial negativa. En el rango de pH entre 6,5 y 8,0 la carga superficial es mixta. La menor solubilidad del Fe( OH) 3 es a pH = 8,0. Las especies solubles de hierro a pH < 6,0
son Fe+ 3 con mayor concentración a pH < 3,0 y predominio de FeOH+ 2 a pH < 4,0 y Fe( OH)2-, con una mayor concentración un pH entre 5 y 7. A un pH > 10.0 las especies solubles predominantes son el Fe( OH)4-. A un pH < 6,0 las especies predominantes son el Fe+3, FeOH+ 2 y Fe(OH)2+ los cuales favorecen la adsorción de los iones arsenato. Pero en este mismo rango la capacidad de adsorción de los arsenatos por el hidróxido férrico está limitada por la carga superficial negativa del mismo. Esto puede explicar por qué se obtienen mejores remociones de arsénico con el cloruro férrico en un rango de pH entre 7 y 7,5 en donde la remoción de arsénico se efectuará por adsorción y coprecipitación tanto de las especies catiónicas como de los precipitados del hidróxido Fe(OH)3 con los que en forma conjunta el arsénico coprecipita y sedimenta rápidamente. El precipitado de Al(OH)3 que en realidad es AlO3xH20 tiene carga superficial positiva a pH < 7,6 y negativa a pH > 8,2. En el rango de pH entre 7,6 y 8,2 la carga superficial es mixta. A pH = 4,0 predominan las especies de Al+ 3, mientras que a un pH = 9,0 predominan las especies aniónicas Al(OH)4-. En todos los casos de remoción de arsénico por coagulación y adsorción se debe producir con mayor eficiencia a un pH < 7,0, donde se presentan las especies catiónicas de hierro y aluminio más efectivas, y la competencia del grupo hidroxilo es reducida.
Eliminación del arsénico del agua usando luz solar y aire
Investigadores australianos desarrollaron un método muy simple para eliminar el arsénico del agua potable (y también residuos mineros) usando únicamente luz solar y aire (Yong, 1996). En Faridpur (Bangladesh) existe una unidad potabilizadora de agua, de casi un siglo de antigüedad, que reduce la concentración de arsénico en agua (por debajo de Unidad potabilizadora de agua en los estándares del país) simplemente por medio de luz solar y Faridpur. Reduce la concentración filtración. de arsénico de 220 µg/l a 42 µg/l. La radiación ultravioleta de la luz solar cataliza la oxidación del arsénico disuelto a la forma menos tóxica, la cual puede ser precipitada en forma de arsenato férrico y posteriormente eliminada. En Bangladesh entre 1998 y 1999 se llevaron a cabo estudios basados en el uso de luz solar, aire, en algunos casos hierro, recipientes de barro y filtros de arena que dieron unos resultados sorprendes. Los efluentes del lavado ácido se mezclan con los del lavado básico
