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Arsénico

¿Qué es el arsénico?

El arsénico es un elemento químico cuyo símbolo es As de color blanco-plateado cristalino y semi-metálico.
Peso atómico 74.922 g / mol.
Número atómico 33.

Es inodoro e insípido. Entra en el agua potable de los depósitos naturales de la tierra o de las prácticas agrícolas e industriales.

Efectos no cancerosos pueden incluir engrosamiento y decoloración de la piel, dolor de estómago, náuseas, vómitos; diarrea; entumecimiento en las manos y los pies; parálisis parcial; y la ceguera. El arsénico se ha relacionado con el cáncer de la vejiga, los pulmones, la piel, los riñones, las vías nasales, el hígado y de próstata.

La EPA (Environmental Protection Agency) de los Estados Unidos, ha establecido la norma de arsénico del agua potable en 0.010 partes por millón (10 partes por mil millones) para proteger a los consumidores de los sistemas públicos de los efectos de largo plazo, la exposición crónica al arsénico.

Fuentes de exposición

Esta presente en el aire, el agua y la tierra. En su forma inorgánica es un elemento muy tóxico, estar expuesto a este elemento en su estado inorgánico puede provocar diversidad de infecciones cutáneas o cáncer de piel.

Las maneras más comunes de estar expuesto a este elemento son las siguientes:

Consumo de agua y alimentos:

El arsénico inorgánico esta presente en altos niveles en aguas subterráneas. Las principales fuentes de exposición son: el agua que es destinada al consumo humano, el agua para riego de cultivos y los alimentos que son preparadas con agua de cultivo.

También los mariscos, el pescado,  las aves de corral, la carne de vaca, los productos lácteos y los cereales pueden ser fuentes de arsénico, la exposición en estos alimentos es mucho menor a la que representa el agua contaminada. En los mariscos el arsénico suele estar en su forma orgánica  la cual es menos toxica.

Procesos industriales:

En el campo industrial el arsénico es utilizado como agente de aleación y para procesar vidrio. pigmentos, textiles, papel, adhesivos metálicos y municiones. El arsénico se emplea así mismo en el curtido de pieles, fabricación de plaguicidas y productos farmacéuticos.

Tabaco:

El tabaco natural contiene arsénico inorgánico, ya que las plantas de tabaco absorben esencialmente el arsénico presente de forma natural en el suelo.

Efectos en la salud

El arsénico existe en forma orgánica o inorgánica, su forma inorgánica es la más toxica de todas  y la orgánica que se encuentra en pescados y mariscos es menos perjudicial para la salud.

Efectos agudos:

Los síntomas inmediatos de intoxicación por arsénico incluyen vómitos, dolor abdominal y diarrea. Pueden aparecer otros efectos como entumecimiento u hormigueo en las manos y los pies o calambres musculares y en los casos más extremos la muerte.

Efectos a largo plazo:

Estar expuesto al arsénico por un largo tiempo puede provocar síntomas como cambios de pigmentación  en la piel, lesiones cutáneas, callosidades en las palmas de la mano y las plantas de los pies. Estos efectos se producen tras estar expuesto por alrededor de 5 años y pueden ser precursores del cáncer del piel.

Otro efecto negativo puede ser el cáncer de vejiga y de pulmón. El centro internacional de investigaciones sobre el cáncer (CIIC) ha identificado al arsénico y los compuestos del arsénico como cancerígenos para los seres humanos; El arsénico que se encuentra en el agua para beber también ha sido incluido en la categoría por el CIIC.

Ingerir arsénico también puede provocar problemas relacionados con el desarrollo, neurotixidad, diabetes, enfermedades pulmonares e incluso se le ha relacionado con problemas de gangrena. El arsénico esta relacionado con casos de desenlaces adversos del embarazo y mortalidad infantil.

Intoxicación por arsénico en el agua.

Arsenito inorgánicos (arsénico (III)) en el agua potable tienen una toxicidad aguda muy superior que el arseniato orgánica (arsénico (V)). La dosis letal mínima aguda del elemento en adultos se estima en 70 a 200 mg o 1 mg/kg/día

La intoxicación crónica de beber agua de pozo contaminada durante un largo período de tiempo. Muchos acuíferos contienen alta concentración de sales del elemento. La Organización Mundial de la Salud recomienda un límite de 0,01 mg / l (10 ppb) de arsénico en el agua potable. Esta recomendación se estableció con base en el límite de detección para la mayoría de los laboratorios de pruebas de equipos en el momento de la publicación de las directrices de calidad del agua de la OMS. Hallazgos más recientes muestran que el consumo de agua con niveles tan bajos como 0.00017 mg / l (0.17ppb) durante largos períodos de tiempo puede conducir a arsenicosis.

Los síntomas de envenenamiento incluyen dolor abdominal, diarrea, vómitos, orina oscura, deshidratación, vértigo, delirio, shock y la muerte.

Uno de los peores incidentes de envenenamiento por arsénico a través del agua, ocurrió en Bangladesh, suceso el cual, la Organización Mundial de la Salud, denominó  la “intoxicación masiva más grande de una población en la historia”.

Técnicas mineras tales como fracturación hidráulica pueden movilizar el arsénico en el agua subterránea y los acuíferos debido a la mejora de los transportes metano y los cambios resultantes en las condiciones redox, e inyectar el fluido que contiene arsénico adicional.

¿Cuáles son los métodos utilizados para eliminar arsénico del agua?

La EPA todavía no ha determinado la mejor tecnología para remover el arsénico en el agua. Pero se han realizado algunos estudios para reducir las concentraciones de arsénico por debajo de los niveles de 0.20 µg / l.

Hay seis tratamiento posibles bajo ciertas características del agua que pueden bajar los niveles de arsénico:

Coagulación con filtración.

El proceso de coagulación consiste en añadir un coagulante a base de metales, como cloruro férrico (FeCl3), al agua contaminada con arsénico. El FeCl3 se hidroliza en el agua para formar hidróxido férrico cargado positivamente [Fe (OH)3]. El arsénico debe estar en forma oxidada para eliminarse efectivamente [As(V)]. Por lo tanto, si hay arsenito [As(III)], puede ser necesario oxidarlo a As(V) utilizando cloro. El arseniato [As(V)] es un anión cargado negativamente y absorbe las partículas o flóculos de Fe(OH)3 cargados positivamente. Los procesos de sedimentación y filtración eliminan entonces las partículas de arsénico.

Alúmina activada.

El proceso de adsorción con alúmina activada es muy sensible al pH de agua, se obtiene la mayor eficiencia a valores del pH comprendidos entre 5.5 y 6.0. Por esta razón, se requiere ajustar del pH del agua a tratar a un valor en el rango antes mencionado. Por otra parte, contaminantes como el sílice, flúor, selenio, y sulfatos a altas concentraciones, bloquean los sitios activos de adsorción y causan rápida saturación de alúmina, reduciendo su eficiencia respecto a la remoción del arsénico. El agua producida por ésta técnica es de un pH <6.5, por lo que se necesita re-ajustar éste con un reactivo alcalino.

En la regeneración de la alúmina activada, el arsénico adsorbido se recupera solo entre el 50 y el 70%, por lo que la capacidad del medio adsorbente disminuye entre el 5 y el 10% en cada ciclo de operación. Después de un periodo uso, es necesarios remplazarla completo. 

Intercambio iónico.

En el intercambio aniónico se necesitan dos tipos de resina, una aniónica y otra catiónica. Dichas resinas también eliminan sulfatos, nitratos, arsénico y regulan el pH del agua. El costo de  operación y el mantenimiento es comparativamente bajo si lo comparamos con la ósmosis inversa (OI) o la ultrafiltración (UF). Sin embargo, en el caso de que haya otros compuestos como los que se mencionaron anteriormente y solo se necesite eliminar el arsénico, no sería la mejor alternativa.

Ósmosis inversa.

Además del intercambio iónico, el arsénico también se elimina con un sistema de ósmosis inversa. Los sistemas de ósmosis inversa pueden retener hasta el 99%  de los sólidos disueltos totales (TDS), incluido el arsénico del agua. El tamaño de poro de la OI es tan fino que solo pasan las moléculas de agua. Este sistema es perfecto para la aplicación de agua potable o cualquier otra aplicación que requiera la forma de agua más purificada, ya que elimina todos los contaminantes que el agua contenga, por lo que hacen de este método de purificación, una solución más integral. En cuanto a operación este de los sistemas más sencillos y seguros de operar, ya que no requiere manejo de ácidos o químicos peligrosos.

Electrodiálisis.

Es una técnica de purificación que puede remover compuestos iónicos de soluciones líquidas utilizando membranas permeables selectivas en un campo eléctrico constante (Guastalli, 2004).

Esta técnica tiene la capacidad de remover iones contaminantes cargados de hasta 0,0001 µm, mediante membranas o laminas porosas de resinas de intercambio iónico con una baja permeabilidad relativa para el agua. Este método al igual que la ósmosis inversa no es selectiva a solamente eliminar el arsénico.

Puede ponerse en contacto con nosotros para dar solución a contaminación de agua con arsénico.

Fuente:

Organización EPA de US.

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