Ecog�nesis - Contaminación con Arsénico

Contenidos educativos

Contaminación con Arsénico

Lic. Sandra Cavallaro, Lic. Laura Ruiz y Ing. Gastón Rodríguez Tourón

El arsénico ha sido utilizado con fines homicidas a lo largo de la historia, principalmente en forma de anhídrido arsenioso (polvo blanco, insípido e inodoro llamado "polvo de sucesión", "rey de los venenos", etc). Entre los siglos XVI y XIX el trióxido de diarsénico (anhídrido arsenioso, As2O3) fue la sustancia preferida por los envenenadores. Entre los que hicieron uso de él se encuentran los Borgia y se cree que Napoleón también murió envenenado con arsénico. La muerte por envenenamiento con arsénico ha sido siempre difícil de diagnosticar.

El arsénico es un elemento no metálico pero con propiedades metálicas. Abundante en la corteza terrestre de manera natural¹, también es utilizado en actividades antrópicas, que lo concentran.

Cuando se encuentra en forma natural puede estar presente en el suelo o en aguas superficiales y subterráneas, como ocurre en amplias zonas de nuestro país, como por ejemplo en la Provincia de Córdoba. Pero también se obtiene como producto secundario en la producción y refinación de cobre, plomo, zinc, estaño y oro. El arsénico se utiliza en la fabricación de insecticidas, herbicidas y fungicidas², también se emplea en tratamientos de enfermedades de la piel, como la psoriasis, en curtiembres y peletería y en la industria del vidrio y microelectrónica.

En general, los elementos contaminantes pueden aparecer como diferentes "especies químicas", que implican distintos estados de oxidación o combinación con otros elementos, tanto de carácter orgánico como inorgánico. A estos tipos de combinaciones se las denomina especiación y resulta un concepto clave a la hora de evaluar la toxicidad de un elemento químico o el riesgo que implica para la biota o para la salud humana. Cada una de estas especies químicas presenta entonces, diferente grado de toxicidad, hay que destacar que el tipo de especiación va a determinar no sólo la disposición del compuesto en el ambiente, sino la forma de ingreso y su destino en el organismo (bioacumulación, biotransformación, eliminación).

En el caso específico del arsénico, las transformaciónes químicas y biológicas en el ambiente (en parte por acción bacteriana) aumentan su volatilidad, absorción y disolución. El proceso de metilación se produce en el agua y el arsénico se transforma en ácido monometilarsínico y dimetilarsínico.

El arsénico existe en cuatro estados de oxidación: -3, 0, +3 y +5. En la tabla se presenta las propiedades físicoquímicas de los compuestos de arsénico más comunes:

Compuesto	Fórmula	Punto de Fusión (°C)	Punto de ebullición (°C)	Densidad (g/cm³)	Solubilidad en el Agua (g/L)
Arsénico	As	613	-	5,73 a 14 °C	Insoluble
Trióxido de Arsénico	As2O3	312,3	465	3,74	37 a 20 °C
Pentóxido de arsénico	As2O5	315	-	4,32	1500 a 16°C
Sulfuro de arsénico	As2S3	300*	300*	3,43	5x10-4
Ácido dimetilarsénico	(CH3)2AsO(OH)	200	-	-	829 a 22 °C
Arsenato de plomo	PbHAsO4	720	-	5,79	poco soluble
Arsenato de potasio	KH2AsO4	288	-	287	190 a 16 °C
Arsenito de potasio	KH2AsO4	-	-	-	Soluble

Efectos sobre la Salud

El arsénico actúa a nivel molecular, dejando inactivas las enzimas a través de la formación de nuevos enlaces químicos covalentes llamados puentes disulfuro. Las partículas de arsénico que ingresan al tracto respiratorio son absorbidas por el pulmón. Allí, de acuerdo a la especie química de arsénico que se ha incorporado, puede ocurrir la excreción por orina o su ingreso a los tejidos del cuerpo. Si es absorbido, el arsénico se puede llegar al hígado, las vísceras, los huesos, la piel y concentrarse en el pelo y las uñas.

En ensayos de laboratorio, los animales (ratones) expuestos a bajas dosis de arsénico de manera crónica presentaron camadas con pocas crías. Aún no se conocen efectos teratogénicos en humanos, aunque se sabe que el arsénico es capaz de traspasar la placenta, con lo cual debería considerarse algún riesgo potencial.

La sintomnatología por contaminación aguda es la irritación de ojos, piel y tracto respiratorio, diarreas profusas, cólicos intensos, deshidratación, debilidad, depresión y finalmente la muerte en 1 a 3 días. Este tipo de exposición generalmente se produce en personas que trabajan o viven cerca de emprendimientos mineros o industrias donde se utiliza o produce arsénico³ . La sintomatología por contaminación crónica son alteraciones nerviosas, lesiones cutáneas, cirrosis hepática y problemas circulatorios periféricos. En este último caso la contaminación suele ser de carácter natural y se produce por condiciones geológicas naturales.

El arsénico ingresa al organismo por vía digestiva a través de agua y alimentos contaminados, por malos hábitos higiénicos en el trabajo, o por inhalación de polvos y vapores.

Las poblaciones que se encuentran expuestas a altas concentraciones de arsénico en agua suelen presentar efectos vasculares periféricos caracterizados por cianosis y pérdida progresiva de la circulación en las extremidades, patología conocida como enfermedad del pie negro. También se ha asociado a esta condición ambiental un aumento en el riesgo de cáncer de piel, tumores de vejiga, riñón, hígado y pulmón⁴ . El arsénico es un carcinogénico comprobado y puede indirectamente dañar el material genético.

Alternativas ante la Presencia de Arsénico en el Agua de Bebida

Cuando el agua que se utiliza para beber o preparar las comidas contiene arsénico en un concentración elevada, y especialmente cuando en la población se encuentran síntomas de arsenicismo, es necesario actuar de alguna manera. Existen dos alternativas: buscar alguna otra fuente de agua con una concentración menor de arsénico o tratar esa agua para potabilizarla. Se puede hacer la búsqueda de una fuente alternativa perforando pozos a distintas profundidades. Tal vez perforando un poco más o un poco menos el problema se pueda solucionar, aunque sería necesario monitorear con frecuencia el agua que se extrae, porque la concentración puede aumentar con el tiempo, sobretodo si el caudal que se extrae es importante. También se puede optar por alguna fuente de agua superficial, la cual tal vez haya que conducir a través de un largo acueducto. En muchos casos esto va a ser impracticable por su costo económico y/o ambiental, y entonces será necesario tratar el agua de la cual se dispone. Se puede recurrir a métodos de precipitación química, aplicando un floculante, agitando fuerte primer y despacio después, usando el agua que queda arriba y eliminando el precipitado. Este proceso se puede realizar en forma industrial o en forma casera, utilizando pequeños tachos con un agitador. Otro proceso disponible, mucho más eficaz pero más costoso por el costo de los equipos y la energía que consume, es la ósmosis inversa, la cual deja como producto un agua desmineralizada, a la cual hay que agregarle algunas sales para terminar de potabilizarla, y un residuo de agua con una alta concentración de arsénico y otros minerales: algo de lo cual no es fácil desprenderse. Otra alternativa es usar resinas de intercambio iónico, pero es un poco engorroso, ya que requiere realizar tareas periódicas de regeneración de la resina, por lo cual también resulta costoso. Pueden a su vez utilizarse plantas acuáticas para capturar el arsénico del agua. En general todos los tratamientos tienen el inconveniente de que generan residuos con arsénico, lo cual, considerando los costos ambientales, puede inclinar la balanza en favor de la búsqueda de una fuente alternativa.

Bibliografía

Gettar RT, Garavaglia RN, Gautier EA, Rodríguez RE y Batistoni D. Determinación y especiación de arsénico orgánico e inorgánico en medios naturales contaminados. Unidad de Actividad Química, Gerencia Centro Atómico Constituyentes, Comisión Nacional de Energía Atómica
http://www.miliarium.com/Monografias/Arsenico/Aplicaciones/aplicaciones.asp. Acceso: 2/06
http://www.miliarium.com/Monografias/Arsenico/ArsenicoNatural/ArsenicoNatural.asp. Acceso: 2/06

Notas al Pié

[1] Contaminación natural.

[2] Estas aplicaciones están siendo reguladas y controladas

[3] Existen trabajos que describen episodios de contaminación por arsénico en familias de trabajadores expuestos, debido a las partículas que transladan en sus calzados o ropas de trabajo.