INDICE

Dic 2020 - Ene 2021  

Número 171


Dr. Alejo Pérez Carrera 
Director del Centro de Estudios Transdisciplinarios del Agua (FCV, UBA) 
Decano de la Facultad de Ciencias Veterinarias, UBA
 

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Problemática del arsénico en la llanura chacopampeana.


En esta nota, una investigación sobre la presencia de arsénico en el agua subterránea, cuyos altos niveles de consumo pueden afectar negativamente tanto a animales como a humanos. Se expone aquí la problemática y se proponen alternativas posibles para su remoción.  

Desde los inicios de mi carrera profesional estuve vinculado a diferentes líneas de investigación relacionadas con la calidad del agua para la producción ganadera. Uno de los aspectos que abordé desde un comienzo es el tema de la presencia y distribución de arsénico en diferentes regiones de la llanura chaco - pampeana, en especial en regiones de producción ganadera. Abordamos esta problemática del arsénico, considerando que es un elemento reconocido desde hace ya varios años como presente en el agua subterránea en diferentes regiones de la llanura chaco pampeana, en niveles que superan las recomendaciones para bebida humana y muchas veces también para bebida del ganado.

Diferentes estimaciones realizadas por autores y grupos de investigación que trabajan a nivel nacional consideran que aproximadamente cuatro millones de personas en nuestro país estarían expuestos a niveles de arsénico superiores a los que propone la Organización Mundial de la Salud, que es de 10 microgramos por litro.



La presencia de As en agua subterránea en nuestro país está relacionada con la actividad volcánica de la Cordillera de los Andes, que trajo como consecuencia el depósito de un estrato de ceniza volcánica que, de acuerdo con la región, varía en su profundidad. Esta ceniza volcánica está formada por cristales de hidroxiapatita en cuya constitución aparecen, además de arsénico, otros elementos trazan muchas veces en concentraciones considerables como el vanadio, el estroncio y el uranio y que, en determinadas condiciones, sobre todo condiciones de ph y de potencial de óxido reducción, al estar en contacto con el agua subterránea se despegan de estos cristales y se solubilizan en el agua.

En general en las aguas subterráneas el arsénico aparece como arsénico inorgánico. Si comparamos regionalmente lo que se observa es una enorme variabilidad de los niveles de arsénico, incluso en acuíferos dentro de la misma zona.
En 2002 iniciamos estudios en la zona sudeste de Córdoba, con enfoque en la calidad del agua para consumo animal, especialmente para la producción lechera. Esta zona es conocida y muy afectada por la presencia de arsénico en el agua subterránea. Estudiamos ahí durante mucho tiempo diferentes tambos y los distintos sistemas de producción lechera.

Hicimos un análisis integral de la calidad del agua que puede verse en el gráfico 1 respecto de los niveles de arsénico en las muestras de agua provenientes de la capa freática .En esa zona, el agua subterránea -por lo menos en los tambos que venimos relevando desde hace muchísimo tiempo como provisión de agua animal- se utilizan perforaciones que vienen de lo que se conoce como primera napa o pozos semisurgentes. Se observa amplia variabilidad dentro de esa región respecto de los niveles de As y vemos que muchas de las muestras, aun considerando las recomendaciones menos conservadoras, como por ejemplo un límite máximo de 500 microgramos por litro para agua de bebida para ganado, aun así, se encuentran por encima de ese valor.



Otros parámetros que también tienen un serio impacto sobre la calidad del agua de bebida son los niveles de sales totales; niveles que pueden estar en 10 ,12 o 13 gramos de sal por litro y dependiendo del tipo de sal varía el impacto sanitario. Es común observar en algunos traslados entre regiones, una resistencia a beber agua o algunos cuadros gastrointestinales bastante marcados con un posterior de acostumbramiento de los animales. Y también la presencia de otros elementos trazas como el flúor y otros de los que se conoce poco su impacto su impacto sobre la salud del ganado bovino, como el vanadio y estroncio.



Analizando la biotransferencia de arsénico a diferentes tejidos, por ejemplo hígado, riñón, músculo en zonas arsenicales comparativamente con algunas muestras de la provincia de Buenos Aires, aparecen diferencias significativas de los niveles de arsénico total en el riñón, hígado u otros tejidos de consumo. Estos niveles no son tóxicos de acuerdo a las recomendaciones de consumo, es decir no hay bioacumulación de este elemento en tejidos de consumo.
También analizamos los contenidos de arsénico y otros elementos traza en leche cruda destacando que la transferencia del arsénico a la leche es baja, o sea no existe biotransferencia significativa hacia la leche bovina y lo mismo ocurre en trabajos publicados en humanos, con lo cual no existiría riesgo de consumo.

Remoción de arsénico

Avanzamos entonces hacia el análisis de diferentes tecnologías de remoción de arsénico en agua de bebida que podrían aplicarse para mejorar la calidad del agua que se ofrece al ganado.

Las podemos clasificar como convencionales que están ampliamente difundidas, como pueden ser los fenómenos de precipitación y co-precipitación, coagulación y filtración, adsorción, intercambio iónico y osmosis inversa. Entre las no convencionales están la fitoremediación y la biosorción. Hicimos diferentes ensayos utilizando humedales construidos definidos por convención Ramsar como superficies terrestres que están temporal o permanentemente inundadas y reguladas por diferentes factores climáticos y en constante interrelación con los seres vivos que la habitan.
Existen diferentes tipos de humedales: de flujos libres, de flujo sub superficial vertical o de flujo superficial horizontal.
Hay diferentes especies que se proponen como especies que permitirían el abatimiento de arsénico del agua.

Son especies acuáticas que se reproducen y prosperan en este tipo de ambientes y que son capaces de acumular y estabilizar un determinado contaminante. Se denominan especies fitoestabilizadoras a aquellas que no eliminan los metales sino que los captan reduciendo el riesgo para la salud humana, para el ganado o para el ambiente.

Otras especies como los helechos Pteris vittata son fitoacumuladoras es decir, que acumulan en sus tejidos niveles de arsénico en concentraciones muy superiores respecto de lo que aparece por ejemplo en el suelo.
Hicimos ensayos en macetas con diferentes especies para propagación y captación de arsénico con la premisa de utilizar especies autóctonas para no impactar sobre el desarrollo de la biodiversidad y la propagación. En general, el mecanismo de eliminación de los metales en estos humedales construidos incluyen diferentes fenómenos: sedimentación, filtración, unión de diferentes sustratos, precipitación como sal insoluble y la acumulación en el vegetal así como en algas y bacterias que se encuentran en el suelo. Finalmente trabajamos con dos especies vegetales autóctonas Juncus effusus y Cyperus haspan y con un prototipo de sustrato con eficiencia comprobada para eficiente absorción de arsénico.

Yendo hacia la remoción de arsénico, se analiza la concentración de arsénico en la entrada y la salida de cada uno de los humedales, observando una reducción en la concentración de arsénico durante los primeros 90 días asociada a la retención del mismo en el sustrato; y también se encuentran reducciones significativas en niveles de arsénico a la salida del humedal construido. El porcentaje de remoción varía según la época del año y se concluyó que una de las especies más eficientes para la retención de arsénico fue Juncus effusus. A partir del día 90, una vez saturado el sustrato, el aporte de los vegetales resultó esencial para la retención de ese contaminante.
Se estudiaron factores de bioacumulación (bioconcentración) y de traslocación para dos humedales implantados a los 6 y a los 12 meses de funcionamiento. Se observó que, para ambas especies, en un principio las raíces tienen mayor capacidad de retención y que luego con el tiempo existe una translocación hacia la parte aérea.

Conclusiones

Con el diseño de estos prototipos se pudo observar que la remoción de arsénico fue eficiente, fundamentalmente con el prototipo implantado con Juncus effusus que alcanzó un límite máximo de 80 % de retención de contaminantes mientras que para Cyperus se alcanzó un 40 % de remoción de arsénico.

También para el caso de Juncus effusus, se observó que la retención fue entre 4 y 17 veces más alta en la raíz que en la parte aérea por lo tanto esto indicaría que la especie se comporta como fitoestabilizadora.

A partir de los resultados obtenidos, es posible considerar esta tecnología para la remoción de arsénico.
Los humedales construidos son amigables con el ambiente, conviven en armonía con animales y plantas y a su vez resultan agradables a la vista.