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:

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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:

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OMS (Organización Mundial de la Salud). 1995. Guías para la calidad del agua potable. Segunda

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