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EL ARSÉNICO EN LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS DE LA LLANURA
CHACO-PAMPEANA ARGENTINA
NECESIDADES DE INVESTIGACIONES HIDROGEOLÓGICAS
Por Jorge Néstor Santa Cruz
Dr.en Ciencias Naturales-Geólogo-UNLP. Consejo Hídrico Federal y Subsecretaría de
Recursos Hídricos de la Nación.
INTRODUCCIÓN
Entre el 2013 y 2014 se descubre y menciona en la literatura médica enfermos provenientes de la
ciudad de Bell Ville- provincia de Córdoba con Hidro-Arsenicismo Crónico Regional (HACRE) ,
denominándosela “enfermedad de Bell Ville”. También en ese entonces se produjo un avance
notable al relacionar a las afecciones y patologías de la piel con el consumo de aguas subterráneas
con altas concentraciones de arsénico. El mejor conocimiento de esta enfermedad estableció
posteriormente que la zona afectada era mucho mayor, abarcando especialmente las provincias
de Buenos Aires, Córdoba, La Pampa, Santa Fe, Santiago del Estero, Chaco, Salta, Tucumán,
Catamarca, Formosa y San Luis, entre otras con menor importancia.
HIDROGEOQUÍMICA Y PRESENCIA
El arsénico es un metaloide presente en la corteza terrestre con una concentración
promedio de 1,5 - 3 mg/kg (Emsley, 1991; NRCC, 1978), ubicándoselo en base a su
abundancia relativa en la litosfera en el lugar número veinte (National Academy of
Sciences, 1977). Aunque es relativamente raro, el arsénico se encuentra presente en muchos
tipos de rocas y depósitos minerales, pudiendo además formar aleaciones con plata, oro y
otros metales. En la naturaleza, el azufre es el elemento más comúnmente asociado con el
arsénico, principalmente en la forma de arsenopiritas y sulfuros de arsénico (Fletcher et al.,
1996).
La incorporación del arsénico al agua ambiente resulta de procesos naturales, entre los
que pueden citarse la meteorización de rocas y suelos y la deposición atmosférica de
materiales emitidos por la actividad volcánica, y sin considerar acá los aportes
antropogénicos.
El arsénico puede existir en formas inorgánicas y orgánicas. Las formas más comunes en
las aguas naturales son las especies inorgánicas pentavalentes y trivalentes, dependiendo la
prevalencia entre ellas del pH y del potencial de óxido-reducción del medio. En las condiciones
típicas de las aguas superficiales prevalecen las formas pentavalentes, siendo las más
importantes los iones ortoarseniato ácido (HAsO42-
) y diácido (H2AsO4-). En ambientes
moderadamente reductores adquieren prevalencia las formas trivalentes, siendo las más
relevantes el ion ortoarsenito diácido (H2AsO3-) y el ácido ortoarsenioso (H3AsO3
-) (Slooff
et al., 1990; Mills et al., 1985). Por otro lado, el arsénico inorgánico puede ser metilado por acción biológica en el ambiente acuático. Así, el fitoplancton puede absorber arseniatos, reducirlos a arsenitos y metilarlos a ácidos monometilarsónico (MMAA) y dimetilarsínico (DMAA), que son luego excretados (Phillips, 1990). El estado trivalente es más tóxico que el pentavalente; se lo encuentra en general en aguas blandas, ricas en bicarbonato de sodio (muy alcalinas), acompañado de otros elementos como Flúor o Vanadio. En otros casos, en aguas ricas en sales de calcio y Magnesio, ya sean bicarbonatadas o sulfatadas, no aparece el arsénico o lo hace en bajas proporciones.
Ocurrencia en aguas dulces superficiales : Los valores de fondo de contenido de arsénico en ríos son relativamente bajos, en general, inferiores a 0,8 µg l–1 l aunque pueden variar dependiendo de factores como recarga (superficial y subterránea), litología de la cuenca, drenaje de zonas mineralizadas, clima, actividad minera y vertidos urbanos o industriales.
OCURRENCIA DE ARSENICO TOTAL EN AGUAS DULCES SUPERFICIALES DEL
TERRITORIO ARGENTINO
Nº DE
DATOS
RANGO
[mg/l]
MEDIANA
[mg/l]
PERCENTILO 10-90
[mg/l]
OBSERVACIONES REFERENCIA
87 (1) < 0,010 - 0,017 < 0,010 < 0,010 - < 0,010 Ríos Uruguay, Iguazú,
Paraná y de la Plata,
Período 1988-95
Agua Superficial,
2000
Ocurrencia en aguas subterráneas:
Se encuentra con altos valores, en general en aguas blandas, ricas en bicarbonato de sodio (muy
alcalinas), acompañado de otros elementos como Flúor o Vanadio. En otros casos, en aguas ricas
en sales de calcio y Magnesio, ya sean bicarbonatadas o sulfatadas, no aparece el arsénico o lo
hace en bajas proporciones.
OCURRENCIA DE ARSENICO TOTAL EN AGUAS SUBTERRANEAS DEL TERRITORIO
ARGENTINO
Nº DE
DATOS
RANGO
[mg/l]
MEDIANA
[mg/l]
PERCENTILO 10-90
[mg/l]
OBSERVACIONES REFERENCIA
72 (1) 0,01 - 0,67 0,10 0,04 - 0,29 Provincia de La Pampa,
Período 1989-95
Agua Subterránea,
2000a
566 (1) < 0,01 - 0,59 0,06 0,03 - 0,10 Provincia de Santa Fe,
Período 1989-95
Agua Subterránea,
2000b
639 (1) < 0,010 - 9,860 (2) 0,034 < 0,010 - 0,286 Datos de 13 provincias,
Período 1978-1987
Agua Subterránea,
2000c
MAPA DE PRESENCIA DE ARSÉNICO EN AGUAS SUBTERRÁNEAS DE
ARGENTINA
Ubicación de 518 localidades con concentraciones de arsénico superiores a 0.05 mg/l.
Fuente: Prof. Romina Plastina- SIGEA.
IMPACTOS SOBRE LA SALUD
Como se ha mencionado, la ingestión prolongada de agua con tenores elevados de As, produce
severos daños en el organismo humano, dando lugar a una enfermedad conocida como
hidroarsenicismo crónico regional endémico (HACRE). La USEPA ha estimado que el riesgo
individual de cáncer de piel por el consumo de 2 L de agua al día con 50 ppb podría ser tan alto
como 2 por 1.000.
El Arsénico contenido en el agua es absorbido por vía sanguínea y se acumula preferentemente
en pulmones, hígado, riñones, piel, dientes, pelos y uñas. Los trastornos característicos que
resultan de la exposición crónica son: engrosamiento de palmas y plantas (queratodermia),
aumento de la pigmentación de la piel y aparición de cáncer cutáneo. Además, es bastante
frecuente el cáncer de pulmón y de laringe. También puede dañar al sistema nervioso, con
manifestaciones que comienzan con hormigueo y entumecimiento de plantas y palmas y se
continúan con una neuritis diseminada y dolorosa de las extremidades superiores e inferiores.
Los síntomas digestivos más comunes son náuseas y vómitos, dolores abdominales de tipo cólico,
diarreas leves y lesiones degenerativas del hígado como cirrosis o carcinoma hepático. También
puede producir trastornos circulatorios y un alto riesgo de cáncer.
Los pobladores más perjudicadas por el HACRE habitan, por lo general, en países con bajos niveles de ingresos, y la enfermedad afecta, en gran medida, a poblaciones rurales y periurbanas dispersas. En oriente (India, China, Bangladesh) la población afectada se estima que supera los 100 millones de individuos; en América Latina, por su parte, se estima que la población en riesgo supera los 14 millones de personas, con elevada incidencia en la Argentina (se calcula que unos 4 millones de personas podrían estar en riesgo). Otros países afectados de la región son Chile, El Salvador, México, Nicaragua y Perú. En el sudoeste de los Estados Unidos de América existen algunas áreas contaminadas. En la Argentina, la población estimada que habita en áreas con aguas arsenicales es de 2.500.000 habitantes, y las áreas arsenicales suman alrededor de 435.000 Km2 de superficie. El 43% de los departamentos afectados tienen más del 30% de su población con necesidades básicas insatisfechas. El 45% de los departamentos con concentraciones de As en agua mayores a 50 ppb tienen un porcentaje de población analfabeta mayor al 5%. REMOCION DE ARSENICO. EFICIENCIAS DE TECNOLOGIAS DE
TRATAMIENTO
TRATAMIENTO REMOCION ESPERABLE OBSERVACIONES REFERENCIAS
Convencional para agua
superficial con coagulación en
condiciones apropiadas
As (+5): > 80 %
As (+3): 20 - 80 %
Coagulación con sales de
hierro: pH =6 - 8
Coagulación con sales de
aluminio: pH = 6 - 7
U.S. EPA, 1990
Ablandamiento con cal As (+5): 70 %
As (+5): 90 %
As (+3): 70 %
pH = 10 - 10,5
pH > 10,8
pH > 10,5
U.S. EPA, 1990
TRATAMIENTO REMOCION ESPERABLE OBSERVACIONES REFERENCIAS
Osmosis inversa As (+5): > 70 %
As (+3): > 70 %
En plantas
apropiadamente operadas
pueden alcanzarse
remociones mayores que
U.S. EPA, 1990
90 %
Intercambio iónico Es aplicable a la remoción de As (+5)
y As (+3). Para As (+5) son obtenibles
eficiencias mayores que 90 %
Con resinas de
intercambio aniónico
U.S. EPA, 1990, 1979
Alúmina activada Es aplicable a la remoción de As (+5)
y As (+3). Para As (+5) son obtenibles
eficiencias mayores que 90 %
U.S. EPA, 1990, 1979
PRESENCIA DE ARSÉNICO EN ACUÍFEROS DE LA LLANURA PAMPEANA.
Vastos sectores de la Llanura Chaco-Pampeana presentan acuíferos con elevados tenores de Flúor
y Arsénico, que los tornan no potables En la misma se encuentra también la Fm. Pampeano,
portadora de uno de los acuíferos de mayor importancia en el ámbito de la región, y que
involucra a varias de las provincias argentinas económicamente más activas e importantes, y con
el mayor porcentaje de la población. La zona de este acuífero aporta alrededor del 60% del PBI de
Argentina proveyendo de agua potable a millones de personas, y a la agricultura (riego),
ganadería e industrias.
En toda la zona de la llanura chaco-pampeana (centro y norte del país), la mayoría de los autores
han adjudicado el origen natural del arsénico en el agua subterránea a la presencia de ceniza y
vidrio volcánico en los sedimentos loéssicos de la región, así como el fluor y otros oligoelementos
asociados. En algunas investigaciones se han verificado: a) Fenómenos de disolución de vidrios
volcánicos; b) Fenómenos de lixiviación de minerales constituyentes de los sedimentos loésico.
Estos procesos provocan la liberación de arsénico y oligoelementos asociados al ciclo de las aguas
subterráneas. También se han determinado fenómenos de sorción sobre la superficie de óxidos y
oxi-hidróxidos de hierro y aluminio (hematita, goethita, Fe (OH)3, gibbsita, etc.), y fenómenos de
desorción de arsénico y oligoelementos asociados, debido a los altos valores de pH.
Consecuentemente aumentaron las concentraciones de As y oligoelementos asociados en el agua
subterránea
El arsénicos y sus asociados se presentan en forma, cuantitativamente muy heterogenea y su
distribución varía en forma vertical y horizontal. La evolución química que se da en el sentido
vertical, produce una estratificación hidroquímica muy pronunciada con respecto al Flúor y al
Arsénico. La restricción de estos oligoelementos por la Dureza, parece mantenerse, pero la
relación Residuo Seco-Dureza se comportaría en forma opuesta a lo que ocurre lateralmente, ya
que habría un ablandamiento del agua en profundidad.
No hay una tendencia regional de la distribución de elementos en los acuíferos, y se comprobó en
algunas investigaciones una correlación altamente significativa entre As, F y V (r >0,90)
concentrándose todos en aguas bicarbonatadas y pH altos (entre 7,2 y 8,6, mediana 7,7).
Las variaciones hidroquímicas espaciales (areales y verticales), podrían relacionarse, en principio,
al modo de transporte y depositación de la ceniza volcánica, al tipo, composición química y edad
de la erupción así como también a la dinámica del agua subterránea y las condiciones climáticas de
cada sector (Carrica y Albouy, 1999). Juegan también un papel fundamental los aspectos
geomorfológicos y topográficos locales.
Consideraciones generales en provincias:
En la región centro-norte de la provincia de Buenos Aires se hallan contenidos de arsénico que
frecuentemente superan los 0,05 mg/l. En el sudoeste, alcanzan hasta 0,15 mg/l, presentándose
de manera anárquica y frecuentemente independiente de la salinidad y profundidad del nivel
acuífero explotado y al igual que en muchas otras zonas. Se han detectado valores altos también
en áreas del Conurbano Bonaerense.
En el sur de la provincia de Córdoba (Cabrera y Blarasin, 2001) se encontraron contenidos de
arsénico de hasta 0,5 mg/l en un acuífero freático constituido por sedimentos eólicos
cuaternarios. Un aspecto a destacar es que la mediana como parámetro ilustrativo del valor
característico de As en el acuífero freático resultó muy similar para todo el Sur de Córdoba entre
casi 0 y 100 μg/l destacándose sólo como valor más alto la mediana de Alejo Ledesma con tenor
de 300 μg/l.
Las mejores posibilidades de explotación del agua subterránea en La Pampa se encuentran en el
Centro Este de la provincia, con algunos acuíferos de significativa importancia . La presencia de
altos valores del arsénico en las mismas está relacionada a la porción oriental de la provincia, y
asociada a la Fm Pampeano constituyendo, una incógnita desde el punto de vista
hidrogeoquímico ya que, de acuerdo a las distintas áreas se comporta de manera diferente, y su
variación en profundidad es errática. Perforaciones en dos regiones distintas de la Provincia,
evidencian una íntima relación del arsénico con los contenidos de Flúor, y de comportamiento
inverso con la Dureza, Calcio y Magnesio.
En el noreste de la provincia de Tucumán, se han determinado valores extremos de arsénico en el
acuífero libre de 1,6 mg/l, el que es intensamente explotado por la población rural, de carácter
disperso (Nicolli et al., 2001b).
En los departamentos La Banda y Robles, provincia de Santiago del Estero, se detectaron casos de
hidroarsenicismo desde el año 1983, reportándose defunciones provocadas por la presencia de
este elemento en el agua subterránea, que supera valores de 1 mg/l (Herrera et al., 1999). El nivel
de la capa freática fue aumentando como consecuencia del incremento del riego a partir del año
1970. Allí existe un horizonte de cenizas volcánicas entre los 2 y 3,50 m de profundidad y el
contenido de arsénico en el agua subterránea se ha incrementado debido a que las mismas
quedan incluidas en la zona de saturación.
En la provincia de Mendoza se determinó arsénico en gran parte del departamento Lavalle
(Alvarez, 1985; Alvarez, 1993) en concentraciones que varían desde 0,01 mg/l al sur hasta 0,22
mg/l al noreste y noroeste, sin diferenciarse en los distintos horizontes acuíferos explotados.
Consideraciones para la Gestión
No obstante la importancia y la extensión señalada, estos acuíferos, salvo en casos puntuales, no
tienen la suficiente investigación como para tener un conocimiento y conceptualización
hidrogeológica más acabada y detallada, en todo lo que concierne a su hidrodinámica, procesos y
fenómenos de recarga, procesos geoquímicos que se llevan a cabo en el mismo, etc. Resaltando
la importancia de este tema nacional, podemos citar la enorme cantidad de poblaciones que
necesariamente se tienen que abastecer con perforaciones y donde la calidad del agua se
convierte en una de sus principales limitantes para estos fines, debido a la presencia en el agua
subterránea de elevados tenores de flúor y arsénico que la hacen en principio no apta para
consumo humano.
Otro factor general importante de destacar en esta gran región, es la deficiencia que existe en la
construcciones de las perforaciones, fundamentalmente rurales, donde las mismas, muchas veces,
se llevan a cabo sin ningún criterio hidrogeológico, falta de conocimiento y nula participación y
control de los organismos de gestión del ámbito provincial que traen como consecuencia,
además, que los datos aportados por las mismas nunca llegan a formar parte de bases de datos
oficiales y mucho menos del conocimiento público.
SITUACIONES Y AVANCES INSTITUCIONALES
La Resolución Conjunta N° 68/2007 y 196/2007 de la Secretaría de Políticas, Regulación y
Relaciones Sanitarias del Ministerio de Salud de la Nación y de la Secretaría de Agricultura,
Ganadería, Pesca y Alimentos del Ministerio de Economía y Producción, en consonancia con la
OMS, ha modificado el valor máximo de arsénico en el agua potable para consumo humano
distribuida por red, entre otros medios; fijándolo en 10 microgramos por litro (10µg/L); dando un
plazo máximo de cinco (5) años para su cumplimiento en aquellas regiones del país con suelos de
alto contenido de arsénico. En este marco, últimamente, la Secretaría de Políticas,
Regulación y Relaciones Sanitarias del Ministerio de Salud y la Subsecretaría de Recursos
Hídricos dependiente de la Secretaría de Obras Públicas del Ministerio de Planificación
Federal, Inversión Pública y Servicios, impulsan conjuntamente el desarrollo de estudios y
evaluaciones epidemiológicas por provincias, que contribuyan a establecer las bases
necesarias para sustentar la gestión de riesgos asociados a la presencia de arsénico en el
agua destinada al consumo humano distribuida por red pública, con un enfoque integrador e
interinstitucional, intersectorial y multidisciplinario.
Está comenzando a desarrollarse el Proyecto de Investigación"Comportamiento y evolución
espacio-temporal del arsénico en aguas subterráneas de la República Argentina" - PID 075-
2011 El proyecto de investigación y desarrollo tendrá una duración de tres años y será
financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica. Por su parte, la
Subsecretaría de Recursos Hídricos de la Nación, a través del Consejo Hídrico Federal de la
República Argentina (COHIFE), cofinanciará la investigación en su carácter de Adoptante.
El estudio se realiza a través de la Universidad Nacional de la Pampa y la Universidad Nacional del
Centro de la provincia de Buenos Aires- Instituto de Hidrología de Llanuras-, y la colaboración de
prestigiosos investigadores nacionales pertenecientes a otras universidades e Instituciones, y
reconocidos especialistas del exterior.
Los objetivos del proyecto son mejorar el conocimiento regional y local de los mecanismos que
controlan la incorporación y el comportamiento del arsénico en el suelo y en el agua, proponer
pautas de gestión para la explotación del agua subterránea a partir del conocimiento de la
movilidad del arsénico, y obtener -en base a estudios hidrogeológicos- herramientas que sean
útiles para la exploración de acuíferos.
Además el proyecto pretende obtener una base de datos hidrogeológicos e hidroquímicos de las
provincias involucradas, y la redacción de manuales técnicos de procedimientos para estudios
específicos a escala regional y local, abarcando el área de estudio a la llanura Chaco-Pampeana y la
región noroeste, incluyendo especialmente a La Pampa, Buenos Aires, Santa Fe, Córdoba, Santiago
del Estero, Tucumán, Chaco, Formosa y Salta.
La parte experimental se realizará en dos áreas pilotos, una en Buenos Aires y otra en La Pampa.
Para ello se instrumentarán parcelas experimentales y se ejecutarán perforaciones de estudio,
ensayos hidráulicos y muestreos específicos. En laboratorio se harán ensayos de columnas ,
microscopía, determinaciones analíticas, y se procederá a estudiar la movilidad del arsénico
mediante simulaciones matemáticas
Problemática del contenido de Arsénico en aguas subterráneas en la
Llanura Pampeana . Dr. CARLOS JUAN SCHULZ . Monografía . Centro de Documentación
e Información Hídrica Secretaría de Recursos Hídricos de La Pampa Dirección de Investigación
Hídrica.
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN EL SUR DE CÓRDOBA: LÍNEA DE BASE
HIDROQUÍMICA O FONDO NATURAL EN REFERENCIA A ARSÉNICO Y FLÚOR. Cabrera, A.*, M.
Blarasin*, E. Matteoda*, G. Villalba y M. L. Gomez*. 2005. *Dpto. de Geología. Fac. de Cs. Ex.,
Fco.-Qcas. y Nat. UNRC, Río Cuarto. Córdoba. Argentina.
10a REUNIÓN NACIONAL DE ARSÉNICO EN EL AGUA DE CONSUMO. Tucumán, 2 y 3 de
Diciembre de 2004
Niveles Guía Nacionales de Calidad de Agua Ambiente para Arsénico. Ing.
Rubén Goransky. Programa de Calidad del Agua. Dirección Nacional de Conservación y Protección
de los Recursos Hídricos. Subsecretaría de Recursos Hídricos
Fuentes y movilidad del arsénico en aguas subterráneas de la Llanura
Chaco Chaco- -Pampeana de la Argentina. Dr. Hugo B. Nicolli. Instituto de
Geoquímica. Centro de Investigaciones San Miguel.
XIII Reunión Nacional De Arsénico. Dra. Claudia Swiecky Swiecky . Buenos Aires.
Noviembre de 2007.
Evaluación de riesgo en poblaciones argentinas expuestas al arsénico.Bioq.
Julio A. Navoni. Cátedra de Toxicología y Química Legal FFyB-UBA. 2006
Arsénico en aguas: origen, movilidad y tratamiento. Editores Dra. Griselda
Galindo Dr. José Luis Fernández Turiel Dr. Miguel Ángel Parada Dr. Domingo Gimeno Torrente.
Trabajos presentados en el taller organizado en el marco del II SEMINARIO HISPANO-
LATINOAMERICANO SOBRE TEMAS ACTUALES DE HIDROLOGIA SUBTERRANEA IV CONGRESO
HIDROGEOLOGICO ARGENTINO Río Cuarto, 25 al 28 de Octubre de 2005.
DISTRIBUCION DEL ARSENICO Y OTROS ELEMENTOS ASOCIADOS EN AGUAS SUBTERRANEAS DE
LA REGION DE LOS PEREYRA. PROVINCIA DE TUCUMÁN, ARGENTINA. H.B. NICOLLI, A. TINEO, C.
M. FALCÓN, J.W. GARCÍA .CONICET- Instituto de Geoquímica – Centro de Investigaciones San
Miguel - Fuerza Aérea Argentina y Cátedra de Hidrogeología - Facultad de Cs. Naturales e I.M.L.
(UNT).
Referencias:
CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment). December 1996. Canadian Water
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Código Alimentario Argentino Actualizado. Julio 1994. Capítulo XII. Bebidas Hídricas, Agua y
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Niveles Guía Nacionales de Calidad de Agua Ambiente. Julio 2004. Subsecretaría de Recursos
Hídricos de la Nación, República Argentina (on line:
http://www.obraspublicas.gov.ar/hidricos/calidad_del_agua_actividades.htm).
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Technologies for Upgrading Existing or Designing New Drinking Water Treatment Facilities.
EPA/625/4-89/023
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