reservo rio

5/23/2018 Reservo Rio

1/6

Acta md. costarric. Vol 52 (2), abril-junio 201096

Original

Determinacin de arsnico enabastecimientos de agua para

consumo humano de la provincia deCartago, Costa Rica

(Arsenic Determination in Water Supplies for HumanConsumption of the Province of Cartago, Costa Rica)

Virginia Montero-Campos, Jaime Quesada-Kimsey, Aura Ledezma-Espinoza, Jos A. Sandoval-Mora

Centro de Investigacin yde Servicios Qumicos yMicrobiolgicos- CEQIATEC.

Escuela de Qumica. InstitutoTecnolgico de Costa Rica.

Abreviaturas:US EPA, Agenciade Proteccin Ambiental deEstados Unidos.

Correspondencia: Virginia

Montero Campos. InstitutoTecnolgico de Costa Rica,

Apartado postal: 159-7050.

Correo electrnico:[email protected].

Fuentes de Apoyo:

Financiamiento de laVicerrectora de Investigaciny Extensin del InstitutoTecnolgico de Costa Rica.

_____________________________________________________________________________________

Resumen_____________________________________________________________________________________

Objetivos:Divulgar conocimiento cientco sobre el hidroarsenicismo en Amrica Latina, y

determinar la presencia de arsnico en agua utilizada para consumo humano en lugares de riesgo

en Costa Rica, especcamente en la provincia de Cartago, en los cantones de Oreamuno, Central,

Paraso y Alvarado.

Mtodos:Cuanticacin de arsnico en su forma reducida trivalente, mediante generacin de

hidruros metlicos voltiles por absorcin atmica de llama, metodologa 7062 de la Agencia de

Proteccin Ambiental de Estados Unidos.

Resultados:Ninguna de las muestras analizadas super el lmite mximo permitido por la

legislacin actual costarricense, de 10 g/L.

Conclusin: A pesar de que las reas de investigacin correspondieron a zonas de alto riesgo

por su naturaleza volcnica, la amplia oferta hdrica de los cantones marco del estudio, con reas

de relativa proteccin circundando las zonas de recarga de las nacientes, hace que la poblacin

consuma agua de origen subterrneo, pero de inujo directo supercial, con menor inuencia de

rocas volcnicas que se encuentran a mayor profundidad.

Descriptores:arsnico, agua potable, hidroarsenicismo crnico

_____________________________________________________________________________________

Abstract_____________________________________________________________________________________

Aim:To disclose scientic knowledge about hydroarsenicism in Latin America, as well as to

determine the presence of arsenic in water used for human consumption in risk areas of Costa

Rica, specically at the Central, Oreamuno, Paraso and Alvarado counties of the province of

Cartago.

Methods:Quantication of inorganic arsenic by hydride generation and ame atomic absorption,

according to method 7062 of the US Agency of Environmental Protection.

ISSN 0001-6002/2010/52/2/96-101

Acta Mdica Costarricense, 2010

Colegio de Mdicos y Cirujanos


2/6

97

Los problemas relacionados con las sustancias qumicas

presentes en el agua de bebida se deben, sobre todo, a que

estas pueden afectar negativamente la salud, tras periodos de

exposicin prolongados.1

Son motivo de especial inquietud para la Organizacin

Mundial de la Salud (OMS), los contaminantes con

propiedades txicas acumulativas, como las sustancias

carcinognicas y los metales pesados como el arsnico.2

El arsnico no sufre descomposicin en el ambiente, se

forma naturalmente y se encuentra en la tierra, en particular

en las rocas volcnicas, conformando el 0,00005% de la

corteza terrestre.3

Por razones geolgicas naturales, las aguas de origen

volcnico en ciertas zonas del mundo, y que pueden consumir

algunas poblaciones, contienen altas concentraciones de

arsnico inorgnico, segn se ha reportado en: Argentina,

Bolivia, Per, Chile, Mxico, Nicaragua, El Salvador,

Cnada4,5y Estados Unidos en gran cantidad;6lo mismo que

en: Pakistn, Taiwn, Bangladesh, China e India, entre

otros.5

En algunos pases de Amrica Latina tambin se han

reportado casos importantes, pero relacionados con actividad

minera y contaminaciones accidentales, como en Chile,

Repblica Dominicana y Cuba.7

La contaminacin con metales pesados utilizados en

tcnicas de tratamiento de materiales es otro problema usual.

Por ejemplo, en el proceso de preservado de madera se

aplican disoluciones preservantes comerciales, como la

mezcla CCA-C, con altas concentraciones de sales de cobre,

cromo y arsnico,8elementos altamente txicos para todas

las cadenas trcas. Adems del efecto directo sobre el

suelo, la contaminacin puede extenderse hacia mantos deaguas superciales, subterrneas, o reservorios de agua para

consumo humano por lixiviacin, si no es contenida

adecuadamente.

El arsnico es uno de los elementos qumicos presentes

en el agua de consumo humano que menos se ha estudiado

en el pas9y que tiene importancia en el largo plazo para la

salud de la poblacin. La provincia de Cartago es considerada

zona de alto riesgo por la considerable inuencia volcnica.

La presencia natural de arsnico en aguas superciales y

subterrneas en Amrica Latina se asocia con vulcanismo

terciario y cuaternario, aguas termales y fenmenos

geotrmicos vinculados con el vulcanismo circumpacco

del llamado Crculo de fuego del Pacco, tal y como se

observa en la Figura 1. Este vulcanismo tambin ejerce

inuencia en algunas caractersticas de estas aguas: pH alto,

alcalinidad variable, baja dureza, moderada salinidad y

presencia de boro, or, slice y vanadio.7

A pesar de que es un problema muy difundido en

Amrica Latina, con gran cantidad de casos en Nicaragua,

en la zona de Matagalpa,10,11 que tiene caractersticas

geolgicas similares a las de Costa Rica, el pas no ha

reportado casos de patologas correlacionadas directamente

con arsenicismo (enfermedad por arsnico); no se sabe si es

porque no se reconocen las lesiones (pues se pueden

confundir con otras patologas), o porque del todo no hay

acuferos o pozos contaminados con arsnico asociados a

consumo masivo de agua.

Results: None of the analyzed samples surpassed the maximum limit of 10 g/L allowed by the

present Costa Rican legislation.

Conclusion: Even though sampled areas are of volcanic nature and therefore of arsenic risk, the

population consumes water of direct underground origin with a great supercial inuence and

little or no contact to deeper volcanic rock, thus not contaminated with arsenic.

Keywords:arsenic, drinking water, chronic hidroarsenicism.

Recibido: 28 de julio de 2009 Aceptado:1 de diciembre de 2009

Arsnico en abastecimientos de agua /Montero-Campos V et al

Figura 1. Cinturn de Fuego del Pacco. reas de actividadvolcnica importante en Amrica Latina.


3/6


La presencia de agua contaminada por arsnico adquiere

mayor trascendencia en regiones con importante actividad

agrcola y ganadera, ya que el agua no solo se utiliza para el

abastecimiento de ncleos de poblacin, sino tambin como

agua de riego y para bebida del ganado. Toma especial

trascendencia el hecho que se han descrito pozos especcos

contaminados con arsnico, sin que se encuentren

contaminados pozos adyacentes.7

En Amrica Latina se ha podido apreciarse que con

niveles similares de arsnico, pero en diferentes condiciones

(climatolgicas, de nutricin y otros), el nivel de afectacin

en las personas es diferente, y en general se considera una

patologa de la pobreza.7

El Centro Internacional de Investigaciones sobre Cncer

(IARC) lo ha clasicado en el grupo I, pues se cuenta con

pruebas sucientes de la carcinogenicidad en seres

humanos.12

De acuerdo con estudios toxicolgicos y epidemiolgicos,

los nios son ms afectados que los adultos ante la mismaingesta de arsnico, siendo las principales rutas de exposicin

la ingesta e inhalacin, principalmente mediante el agua de

bebida, lo que provoca el hidroarsenicismo.13,14

El arsnico en el agua se encuentra en la forma de

arsenato y puede ser absorbido con facilidad en el tracto

gastrointestinal, en una proporcin entre el 40% y el 100%.13

El arsnico inorgnico ingerido pasa al torrente sanguneo,

donde se enlaza a la hemoglobina y en 24 horas puede

encontrarse en el hgado, riones, vejiga, pulmones, bazo y

piel.15,16Los rganos de mayor almacenamiento son la piel,

el hueso y el msculo. Su acumulacin en la piel se relaciona

con su reaccin sobre las protenas que poseen grupossulhidrilo.12

El desarrollo del arsenicismo de acuerdo con el tiempo

de ingesta, segn la OMS, es el siguiente:

- Estado preclnico: el paciente no muestra sntomas,

pero el arsnico puede ser detectado en muestras de

tejido y orina.

- Clnico:se observa oscurecimiento de la piel (melanosis),

comnmente en la palma de la mano, manchas oscuras

en el pecho, espalda, miembros y encas. Un sntoma

ms serio es la queratosis o endurecimiento de la piel en

forma de ndulos en las plantas de los pies y manos(Figura 2).

- Complicaciones:sntomas clnicos ms pronunciados,

afectacin de rganos internos; se ha reportado

inamacin de hgado, riones y bazo; tambin se le

vincula en esta etapa con conjuntivitis, bronquitis y

diabetes.

- Malignidad:desarrollo de tumores, pulmn o vejiga,

hgado y riones.

En las dos primeras etapas, si el paciente reemplaza la

fuente de agua de bebida por una libre de arsnico, su

recuperacin es casi completa. En la tercera etapa el dao

puede ser reversible, pero en la cuarta ya no lo es.2

_____________________________________________________

Materiales y mtodos_____________________________________________________

El desarrollo del proyecto involucr cuatro etapas:

1. Delimitacin geogrca del rea de estudio: se trabaj

por cantones para la adecuada determinacin y muestreo

de las fuentes de agua utilizadas por las municipalidades

en el abastecimiento de sus comunidades. El proyecto comprendi los cantones de Alvarado,

Central, Oreamuno y Paraso, de la provincia de Cartago,

como se muestra en el mapa de la Figura 3.

Figura 2. Pacientes de la Dra Alina Gmes Cuevas de El Zapote en el Valle de Sbaco, Departamento de Matagalpa, Nicaragua. Estospacientes ingirieron 1320 g/L de arsnico en el agua de consumo de un pozo artesanal, durante dos aos. a- hiperqueratosis punctata anivel palmar en un joven de 14 aos. b- hipermelanosis en gota de lluvia en un nio de ao y medio. c- ppulas verrucosas en el dorso de lasmanos de una paciente femenina de aproximadamente 25 aos.


4/6

99

2. Programacin de giras: se coordin con los encargados

de los acueductos municipales para la recoleccin de las

muestras, correspondiendo a pocas de invierno y

verano, para determinar las posibles diferencias enniveles de arsnico.

3. Determinacin de la metodologa adecuada para la

cuanticacin del metal en el agua, en las concentraciones

requeridas en el nivel de trazas (g/L): se utiliz una

metodologa conable y reconocida, reproducible y de

alta sensibilidad, como lo es la determinacin de

arsnico en su estado trivalente, mediante generacin de

hidruros metlicos voltiles por absorcin atmica de

llama, equipo Perkin Elmer modelo 3300 AA de doble

haz, con detector fotomultiplicador y un sistema

analtico generador de hidruros con inyeccin de ujo

continuo (FIAS) de cuatro pasos y longitud de onda de193,7 nm. Se emple la metodologa 7062 de la Agencia

de Proteccin Ambiental de Estados Unidos (USEPA).

En la validacin del mtodo se obtuvo un lmite de

cuanticacin de 5 g/L y un lmite de deteccin

experimental de 1,4 g/L, segn la metodologa

establecida en Miller y Miller.17

4. Medicin del analito: las muestras fueron recolectadas

en los sitios de las nacientes, preservadas con cido

ntrico y luego cuanticadas.

_____________________________________________________

Resultados_____________________________________________________

Los nombres que parecen en el Cuadro 1 son los de las

nacientes utilizadas ocialmente para el consumo de las

poblaciones de los cantones marco del estudio. Los muestreos

corresponden a poca seca y lluviosa (marcados como

invierno y verano), para determinar posibles diferencias en

los niveles de cuanticacin del arsnico en estudio.

Tras procesar y analizar las 118 muestras de agua de las

nacientes indicadas en el Cuadro 1, se determin que ninguna

contena cantidades cuanticables de arsnico (III), al no

superar el lmite de cuanticacin de 5 g/L del mtodo

utilizado, pero s se encontraron muestras que superan el

lmite de deteccin.

_____________________________________________________

Discusin_____________________________________________________

Los resultados presentados refuerzan lo supuesto con

anterioridad y concuerdan con lo expresado en la bibliografa;

las poblaciones que consumen agua contaminada con

arsnico en Amrica Latina, lo hacen de pozos, lo que

contrasta con lo encontrado en la provincia de Cartago,

donde las municipalidades -en su gran mayora- utilizan

agua de nacientes.

Los efectos sobre la salud causados por exposicin

repetida y en el largo plazo de contaminantes de origennatural, relacionados con condiciones hidrogeolgicas

especcas, son poco conocidos y estudiados en este medio;

en el caso especco del arsnico, en Costa Rica no hay

estudios de poblaciones en riesgo, hasta el presente trabajo,

el cual determin que en las reas marco de la investigacin

no se encontraron nacientes de agua con cantidades de

arsnico III superiores a los 5 g/L, siendo la norma nacional,

o el mximo permitido para arsnico total, de 10 g/L.

Pese a que las reas de estudio corresponden a zonas de

origen volcnico, donde la probabilidad de encontrar

arsnico de origen natural podra ser alta, como ocurre en

muchos pases de Amrica Latina, la amplia oferta hdricade los cantones marco del estudio y la existencia de reas

con relativa proteccin circundando las zonas de recarga de

las nacientes, hacen que el agua consumida por estas

poblaciones se encuentre libre de este metal pesado.

El estudio no incluy pozos profundos que, si bien se

sabe que existen en estos cantones, no son empleados

directamente por las municipalidades para consumo de sus

pobladores.

Sera conveniente determinar la situacin de las otras

zonas de Costa Rica con inuencia volcnica importante,

como la que circunda la Cordillera Volcnica de Guanacaste,

con menos oferta hdrica comparativamente que la provincia

de Cartago, y en donde se encuentran reas con gran cantidad

de pozos profundos que abastecen a la poblacin.

El aporte de estudios como este es que al cuanticar una

sustancia txica poco conocida, se puede tener la oportunidad

de adelantarse a patologas con cuadros clnicos ya

declarados, y a su malignidad. As, y para este caso en

particular, se podra detectar hidroarsenicismo en la

poblacin, en forma temprana.

Figura 3.- Localizacin geogrca de las reas de estudio.



5/6


Agradecimientos y colaboradores

Un agradecimiento especial a la Vicerrectora de

Investigacin y Extensin del Instituto Tecnolgico de Costa

Rica, por el nanciamiento del proyecto.

A la Dra Alina Gmez Cuevas, dermatloga de

Nicaragua, por facilitar las fotografas de sus pacientes con

manifestaciones drmicas de arsenicismo.

A las municipalidades de los cantones Central,

Oreamuno, Alvarado y Paraso, de la provincia de Cartago,

por su permiso y cooperacin en los muestreos de sus

nacientes.

Al seor Jos Isaas Arias Picado, por su labor asistencial.

Al B.Q. Ricardo Coy Herrera, por la revisin de los valores

en los lmites de deteccin y cuanticacin de la

determinacin.

Cuadro I. Nacientes muestreadas en el estudio, utilizadas por las municipalidades de Oreamuno,

Cantn Central de Cartago, Paraso y Alvarado, para consumo de la poblacin; se muestran

nombre y localizacin.

Muestra Naciente Lugar Cantn

1 Paso Ancho Paso Ancho Central

2 Lankaster Paso Ancho Central

3 San Blas San Blas Central

4 La Misin Tierra Blanca Central

5 Rafael Calvo Banderillas Central

6 Banderillas Banderillas Central

7 Ro Loro Ochomogo Central

9 La Ortiga Corralillo Central

10 Padre Mndez San Rafael Central

11 Ladrillera Lourdes Central

12 Ro Claro Ro Claro Central

13 Too Meneses Mata e Mora Oreamuno

14 Mario Ivancovich Mata e Mora Oreamuno

15 Villalta (Aguacate) Mata e Mora Oreamuno

16 Mario Ivancovich (Aguacate) Mata e Mora Oreamuno

17 Mario Ivancovich (Poza) Mata e Mora Oreamuno

18 La Regina Chinchilla Oreamuno

19 Carlos Gmez #1 Chinchilla Oreamuno




23 Franco Fernndez Chinchilla Oreamuno

24 INA Chinchilla Oreamuno

26 Capira Cipreses Paraso

27 Parruas San Francisco Paraso

28 Guayabal Calle Mero Paraso

29 Mero Calle Mero Paraso

30 Bosque Calle Mero Paraso

Muestra Naciente Lugar Cantn

31 Boquern Finca Milton Garro Paraso

32 Albertano Peas Blancas Paraso

33 Volio Volio Paraso34 Chilamate Cach Paraso

35 Peas Blancas Peas Blancas Paraso

36 Jorge Obando Peas Blancas Paraso

37 Urazca Rancho Urazca Paraso

39 Guzmn El Calvario Paraso

40 Jos Castro Barrio Los ngeles Alvarado

41 Julio Gmez Barrio Los ngeles Alvarado

42 Marcos Pele Barrio Los ngeles Alvarado

43 Anbal Barquero Llano Grande Pt Alta Alvarado

44 Coto Llano Grande Pt baja Alvarado

45 Minor San Martn Alvarado

46 More San Martn Alvarado

47 Martn Montero Buenos Aires Alvarado

48 Pinita Montero (Lalo Leandro) Barrio Lourdes Alvarado

49 La Tica Barrio Lourdes Alvarado

50 Encierrillos (Rubn Montero) Encierrillos Alvarado

51 Vicente Serrano Las Parcelas Alvarado

52 Coliblanco Coliblanco Alvarado

53 Bajo Rojas Santa Teresa Alvarado

54 Palmital Santa Teresa Alvarado

55 Vaca Negra Santa Teresa Alvarado

56 Callejn Bajos de Abarca Alvarado

57 Buena Vista # 1 Buena Vista Alvarado

58 Buena Vista # 2 Buena Vista Alvarado

59 Mara Cristina Barrio Lourdes Alvarado


6/6

101

_____________________________________________________

Referencias_____________________________________________________

1. Agencia para las Sustancias Txicas y el Registro de Enfermedades

(ATSDR) Divisin de Toxicologa y Medicina Ambiental. Resumen

de Salud Pblica Arsnico CAS#: 7440-38-2. Agencia para las

Sustancias Txicas y el Registro de Enfermedades (ATSDR) Divisin

de Toxicologa y Medicina Ambiental. 2007 Agosto.

2. World Health Organization.Arsenic. GUIDELINES FOR DRINKING-

WATER QUALITY. 2003.

3. Bulletin Colorado Department of Public Health and Environment,

Arsnico en agua de pozos domsticos. 19. 2003.

4. Guidelines for Canadian Drinking Water Quality Supporting 2007.

Arsenic in Groundwater. [update 2009 Jul 20; cited 2008 Oct 20]. En:

http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/pubs/water-eau/doc_sup-appui/

index_e.html.

5. Castro M. Presencia de arsnico en el agua de bebida en Amrica

Latina y su efecto en la salud pblica. Centro Panamericano de

Ingeniera Sanitaria y Ciencias del Ambiente (CEPIS-SB/SDE/OPS).

Congreso International Ciudad de Mxico, 20-24 June 2006.

6. Ryker S. Mapping Arsenic in Groundwater in United States. Geotimes.

2001. [update 2009 Nov 19; cited 2009 Jul 20]. En: http://www.agiweb.org/geotimes/nov01/feature_Asmap.html

7. Jornadas Iberoamericanas del impacto del arsnico sobre la salud de

poblaciones iberoamericanas: Herramientas para la evaluacin y

manejo de riesgos, 2006. Curso Agencia Espaola de Cooperacin

Internacional Bolivia, AECI, Santa Cruz de la Sierra.

8. Moya R, Leandro L, Monge F. Preservacin de postes de melina

mediante el mtodo vaco-presin con sales de CCA-C. Kur: Revista

Forestal. 2004; 1: 25-29.

9. Campos J, Len J C, Bravo S. Contenido de arsnico III en agua de la

comunidad de Santa Brbara de Heredia. Memoria Jornadas de

Investigacin, Universidad de Costa Rica. 1999.

10. Gmez A. Monitoreo y atencin de intoxicados con arsnico en el

Zapote, Municipio de San Isidro, Departamento de Matagalpa,

Nicaragua 1994-2002. El arsnico y metales pesados en aguas de

Nicaragua. UNICEF 2003.11. El arsnico y metales pesados en aguas de Nicaragua. Puntos de

abastecimiento de agua contaminada por arsnico y plomo identicados

en Nicaragua en julio de 2002. [CD-ROM]. PIDMA/UNICEF.

Nicaragua.

12. Environmental Health Directorate of Health Canada. Arsenic

Guidelines for Canadian Drinking Quality. Ottawa, 1992: 1-9.

13. Frederick P, Kenneth B, Chien-Jen C. Health Implications of Arsenic

in Drinking Water. Journal AWWA. 1994; 86: 52-63.

14. Cantor K. Arsenic in Drinking Water: How Much Is Too Much?

Epidemiology 1996; 7: 113-115.

15. Cebrin M, Albores A, Garca G, Del Razo L. Chronic Arsenic

Poisoning In Humans: The Case of Mexico. Arsenic in the

Environment. Part II: Human Health and Ecosystem Effects. 1994:

94-100.16. Bates M, Rey O, Biggs M, Hopenhayn C, Moore L, Kalman D, et al.

Case-Control Study of Bladder Cancer and Exposure to Arsenic in

Argentina. Am J Epidemiol 2004; 159:381-389.

17. Miller J, Miller J. Estadstica y quimiometra para qumica analtica.

Errores en anlisis instrumental: Regresin y correlacin Madrid,

Espaa: Prentice Hall, 2002 p. 100-103.


reservo rio

Documents