ORIGEN, ACUMULACIÓN EN EL AGUA Y RIESGO PARA CONSUMO HUMANO
María del Carmen Blanco1*, Nilda Mabel Amiotti1, 2, Martín Eduardo Espósito1
1Depto. de Agronomía, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Argentina
2CERZOS-CONICET
*Autor de contacto: mcblanco@criba.edu.ar
El hidroarsenicismo es una enfermedad ambiental crónica asociada al consumo de aguas contaminadas con niveles elevados de arsénico (As). Esta enfermedad afecta a unos 20 países, entre los que se encuentra Argentina, donde la población sin acceso al agua potable de red consume agua contaminada con altas concentraciones de As por largos períodos (Figura 1), situación que puede convertirse en un problema social y de salud pública. La Organización Mundial de la Salud (OMS) sugiere un máximo de As aceptable de 0,01 mg L-1 en el agua de bebida humana y el Código Alimentario Argentino (CAA) propone, hasta la finalización de estudios epidemiológicos, un valor guía de 0,05 mg L-1 de As. La contaminación natural por arsénico en la llanura Pampeana (Figura 1), de gran magnitud y poco conocida a nivel internacional, está vinculada a la presencia de una secuencia de materiales sólidos, de origen eólico, conocidos como sedimentos loéssicos, los que alojan aguas subterráneas fácilmente explotables en zonas rurales y periurbanas. Este problema se extiende hasta las áreas del sudoeste pampeano donde, frecuentemente, las aguas subterráneas que contienen elevado arsénico también tienen flúor (F) en exceso. Por esta razón, a raíz de la coexistencia de arsénico y de flúor en niveles tóxicos, el hidroarsenicismo y la fluorosis son patologías vinculadas al agua que suelen estar asociadas. No obstante, no se han identificado aquí casos de hidroarsenicismo crónico regional endémico (HACRE) aunque, en algunos pacientes de la zona hortícola de Gral. Cerri, se detectó As en orina (Dr. Carignano, com. personal). En trabajos antecedentes, el riesgo potencial derivado del uso de aguas arsenotóxicas se interpretó a partir de: i- mapas de isoconcentraciones, los que muestran curvas que unen puntos con similar concentración de As y, ii- mapas de riesgo, derivados de los anteriores, confeccionados contrastando las concentraciones halladas con los valores de referencia (OMS; CAA). En esta investigación, este riesgo se evaluó siguiendo la metodología propuesta por USEPA (1992) considerando la exposición de los pobladores rurales de la región de Bahía Blanca a concentraciones de As >0,05 mg L-1 en el agua subterránea. Se analizaron las propiedades químicas del agua superficial y subterránea en las cuencas de los ríos Sauce Grande, Sauce Chico y Napostá Grande. Además, se cuantificó As y otros elementos asociados en sedimentos loéssicos y en suelos desarrollados a partir de estos materiales originarios, los que son fuente de provisión de As a los cursos superficiales y a los acuíferos.
La zona investigada corresponde a una planicie del sudoeste pampeano, modelada por procesos erosivos y de depositación de sedimentos vinculados a condiciones climáticas diferentes de las actuales en el área de estudio, los que han ejercido influencia en la evolución de las cuencas de los ríos y en sus caudales. Los sistemas hidrológicos del sur pampeano responden a una pronunciada estacionalidad y erraticidad de las precipitaciones, las que influyen en la variabilidad de las concentraciones de As y otros elementos contaminantes (boro, flúor, vanadio), registrándose los valores más elevados durante la estación seca.
Los niveles portadores de aguas subterráneas más cercanos a la superficie (acuífero freático) se alojan en una espesa secuencia de sedimentos loéssicos, de origen eólico (Formación Pampeano), en la que se intercalan capas de distintas texturas y horizontes con carbonato de calcio sin cementar (Ck y Ck cálcicos) y cementados (Ckm petrocálcicos). En la zona de infiltración del agua de lluvia (zona no saturada del acuífero), los materiales originarios de los suelos de las planicies son loess eólico. En los valles de los ríos, los materiales que dan origen a los suelos asociados a las terrazas y a las llanuras de inundación son sedimentos loess derivados depositados a raíz del aluvionamiento periódico. En ambos materiales sedimentarios se hallaron entre 6,4 mg kg-1 y 29 mg kg-1 de As en su fracción 50-2000 μm. Estos valores no indican contaminación natural o antrópica. En las planicies estabilizadas de la región de Bahía Blanca (Figura 2), los sedimentos loéssicos tuvieron un contenido de As en un rango entre 14,1 mg kg-1 y 22 mg kg-1 registrando una marcada variabilidad desde la superficie hasta los 2 m de profundidad atribuida a la evolución de los procesos formadores de suelos. Hasta los 4 m, el decrecimiento detectado entre 9,8 ppm y 10,4 ppm resulta heredado del patrón sedimentario. En la zona saturada (capa freática: profundidad media, 16,7 m), entre los 16 m y 42 m, la variabilidad respondería al mayor tiempo de contacto del agua con la fase sólida.
Los suelos aluviales de la cuenca inferior del Sauce Chico, de texturas moderadamente finas predominantes, tuvieron entre 7,2 mg kg-1 y 14,5 mg kg-1 de As total. Estudios antecedentes informan la existencia de As en la fracción arena (4,3 a 7,8 ppm) y en la fracción arcilla (8,9 a 20,6 ppm), en coexistencia con hierro (Fe), bario (Ba), zinc (Zn), cromo (Cr), cobalto (Co), bromo (Br), rubidio (Rb) y níquel (Ni). Esta partición en distintas fracciones granulométricas incide en su incorporación al agua mediante reacciones de destrucción de los constituyentes minerales gruesos (hidrólisis, disolución, óxido-reducción) y de reacciones superficiales en la fracción fina (adsorción-desorción y competencia por sitios de retención), así como en su acumulación en la fase soluble controlada por las propiedades químicas locales (pH: 7,5-8,4, Oxígeno disuelto (DO): 8,7-14 mg L-1, Conductividad eléctrica (CE): 0,08-2,25 dS m-1).
En las cuencas estudiadas, las aguas freáticas tienen buena provisión de oxígeno disuelto, predominio de bicarbonato, sulfato y sodio, son altamente salinas (0,70 – 2,70 dS m-1) y moderada a fuertemente alcalinas (pH: 7,9 – 8,3). Las nacientes y la zona de recarga ofrecen agua de buena calidad y no contienen As. Los excesos de As (OMS: >0,01mg L-1; CAA: >0,05 mg L-1) se inician en los tramos medios con mayores concentraciones hacia la desembocadura del flujo superficial (As: 0,05 – 0,10 mg L-1) y la descarga del acuífero freático (As: 0,10 – 0, 20 mg L-1) (Tabla 1).
En nuestro país, estudios previos demostraron la posibilidad de desarrollar efectos tóxicos y algún tipo de cáncer atribuibles a la exposición prolongada al elevado As en el agua freática. En los tramos inferiores de las cuencas aquí estudiadas, se excedió la unidad de riesgo (USEPA, 10 – 5) en la mayoría de los casos (Sauce Grande: 3,75. 10-4; Sauce Chico: 1,09. 10-3; Napostá Grande: 1,92.10-4), a excepción del río Sauce Chico y solo durante la estación lluviosa. Estos resultados indican que la utilización como bebida humana de aguas freáticas con alto As expone a la población a un alto riesgo carcinogénico. Asimismo, refuerzan la necesidad de evaluar la calidad del agua respecto de la arsenotoxicidad considerando tanto su aptitud para uso humano como su aplicación en proyectos de producción animal e irrigación a raíz de su posterior transferencia a los alimentos.
Fig. 1. Zonas con elevadas concentraciones de As en las aguas subterráneas de Argentina (Estudio Multicéntrico – CONAPRIS).
Tabla 1. pH, conductividad eléctrica (CE), concentraciones de arsénico (As), flúor (F) y boro (B) en el agua subterránea
ND: no detectado
Fig. 2. Distribución vertical del contenido total de As (mg kg – 1) hasta los 42 m de profundidad en una secuencia de sedimentos loéssicos de la planicie estabilizada de la región de Bahía Blanca. Profundidad media a la capa freática: 16,7 m (Mín: 1,2 m, Max: 55,8 m)
Trabajo Completo:
Blanco, MC; NM Amiotti & ME Espósito. 2018. Arsénico en suelos y sedimentos del sudoeste pampeano: Origen, acumulación en el agua y riesgo para consumo humano. Ciencia del Suelo. 36:182-195.