Que es el arsenico y de donde proviene?

El arsenico es un metaloide que se encuentra de forma natural en la corteza terrestre. Existe en dos formas principales en el agua: arsenito (As III) y arsenato (As V). Mientras que el arsenato es mas comun en aguas superficiales oxigenadas, el arsenito predomina en condiciones anaerobicas de aguas subterraneas y se considera mas toxico y mas dificil de eliminar.

Las fuentes naturales de arsenico en el agua incluyen la disolucion de minerales que contienen arsenico como la arsenopirita, el rejalgar y el oropimente. Las formaciones geologicas en regiones del sur de Asia, partes del oeste de Estados Unidos y America Latina son particularmente propensas a niveles elevados de arsenico en aguas subterraneas.

Las fuentes antropogenicas incluyen la mineria y el procesamiento de minerales, la combustion de carbon, la preservacion de madera con arseniato de cobre cromado (CCA) y el uso historico de pesticidas a base de arsenico en la agricultura. Las descargas de aguas residuales industriales tambien pueden introducir arsenico en los suministros de agua superficial.

Efectos del arsenico en el agua sobre la salud

La exposicion cronica al arsenico en el agua potable se asocia con una amplia gama de efectos graves para la salud. La Agencia Internacional para la Investigacion del Cancer (IARC) clasifica al arsenico como cancerigeno del Grupo 1, lo que significa que existe evidencia suficiente de que causa cancer en humanos.

La ingestion a largo plazo de agua contaminada con arsenico se ha vinculado a canceres de piel, vejiga, pulmon, rinon e higado. Los efectos no cancerigenos incluyen enfermedades cardiovasculares, neuropatia periferica, diabetes y lesiones cutaneas como queratosis e hiperpigmentacion.

La exposicion durante el embarazo puede resultar en efectos adversos en el desarrollo, incluyendo bajo peso al nacer y deterioro del desarrollo cognitivo. Los ninos son particularmente vulnerables debido a su menor peso corporal en relacion con la ingesta de agua.

La Organizacion Mundial de la Salud estima que mas de 140 millones de personas en al menos 50 paises consumen agua con arsenico por encima del valor guia de 0,010 mg/L, lo que lo convierte en una de las preocupaciones de calidad del agua mas extendidas a nivel mundial.

Limites regulatorios para arsenico en agua potable

El MCL de la EPA de 0,010 mg/L (10 partes por billon) fue establecido en 2001, reduciendo el estandar anterior de 0,050 mg/L. Esta revision reflejo la comprension cientifica actualizada de la carcinogenicidad del arsenico a bajas concentraciones.

Como analizar arsenico en el agua

El arsenico no puede ser detectado por sabor, olor o apariencia, lo que hace esencial el analisis de laboratorio. Los metodos analiticos estandar incluyen espectrometria de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) segun el Metodo EPA 200.8 y espectrometria de absorcion atomica con horno de grafito (GFAAS).

Los kits de prueba de campo basados en el metodo de Gutzeit estan disponibles para fines de deteccion, aunque proporcionan menor precision que los metodos de laboratorio. Para pruebas de cumplimiento y diseno de sistemas, se recomienda el analisis de laboratorio certificado que especifique las concentraciones de As(III) y As(V), ya que las especies de arsenico presentes influiran en la seleccion del sistema de tratamiento.

Metodos de tratamiento para la eliminacion de arsenico

Osmosis inversa

Los sistemas de osmosis inversa son altamente efectivos para la eliminacion de arsenico, particularmente para arsenato (As V), logrando tasas de rechazo superiores al 95%. Para agua que contiene arsenito (As III), se recomienda la preoxidacion para convertir el arsenito en arsenato y maximizar la eficiencia de eliminacion. La OI es adecuada tanto para aplicaciones de punto de uso como de escala comercial.

Medios adsorbentes

Los medios adsorbentes a base de hierro, incluyendo hidroxido ferrico granular (GFH) y arena recubierta con oxido de hierro, ofrecen una eliminacion efectiva de arsenico mediante adsorcion superficial. Los sistemas de filtracion que utilizan estos medios son particularmente adecuados para tratamiento comunitario y municipal donde la OI puede no ser practica.

Alumina activada

La alumina activada opera mediante un mecanismo de intercambio de ligandos y es efectiva para eliminar arsenato a niveles de pH inferiores a 6,5. Requiere regeneracion o reemplazo periodico y se utiliza comunmente en sistemas de punto de entrada.

Coagulacion y filtracion

Los coagulantes a base de hierro como el cloruro ferrico y el sulfato ferrico coprecipitan efectivamente el arsenico, particularmente el arsenato, durante el tratamiento convencional del agua. Este metodo se utiliza ampliamente en plantas de tratamiento municipal y puede reducir las concentraciones de arsenico por debajo de 0,005 mg/L cuando se optimiza adecuadamente.

Intercambio ionico

Las resinas de intercambio anionico de base fuerte pueden eliminar arsenato del agua, aunque son menos efectivas para arsenito. Este metodo es mas adecuado para aguas con bajas concentraciones de sulfato y TDS, ya que los aniones competidores pueden reducir la eficiencia de eliminacion de arsenico.

Preguntas frecuentes

Que nivel de arsenico en el agua se considera seguro?

El Nivel Maximo de Contaminante (MCL) de la EPA de EE.UU. para arsenico en agua potable es de 0,010 mg/L (10 ppb). El valor guia de la OMS tambien es de 0,010 mg/L. Cualquier concentracion por encima de este nivel requiere tratamiento antes de que el agua se considere segura para el consumo.

Cual es el mejor metodo de tratamiento para la eliminacion de arsenico?

La osmosis inversa (OI) es uno de los metodos mas efectivos para la eliminacion de arsenico, logrando un rechazo superior al 95% para arsenato (As V). Los medios adsorbentes como los adsorbentes a base de hierro y la alumina activada tambien son altamente efectivos, particularmente para aplicaciones de punto de uso y punto de entrada.

Como llega el arsenico al agua potable?

El arsenico ingresa a los suministros de agua principalmente a traves de procesos geologicos naturales, incluyendo la disolucion de minerales que contienen arsenico en rocas y suelo. Las actividades industriales como la mineria, la fundicion y el uso historico de pesticidas a base de arsenico tambien contribuyen a la contaminacion de aguas subterraneas y superficiales.

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