CONTAMINACIÓN POR ARSÉNICO A LA BIÓSFERA

1. POZOS DE BANGLADESH
CONTAMINADOS CON ARSÉNICO

2. BANGLADESH
Bangladesh es una nación con un territorio de baja elevación
sobre el nivel del mar con reservas de agua subterránea de poca
profundidad y fácilmente accesibles.
La proliferación de pozos
de tubería en las viviendas
particulares que permiten
que el 95 por ciento de la
población de Bangladesh
obtenga el agua
directamente de los pozos.

3. INTOXICACIÓN CON ARSÉNICO EN
BANGLADESH 1970
 Fue debido a que el programa de captación de agua
mediante pozos no se acompañó de medidas adecuadas de
vigilancia de la calidad de las aguas extraídas de los pozos.
 No se detectó que las aguas extraídas presentaban de forma
generalizada una alta concentración de arsénico debido a la
composición geoquímica de los aluviones que
mayoritariamente constituyen el subsuelo del país.
 La mayor parte de los pozos extraen agua a profundidades
de entre 20 y 100 metros.

4.  Estimaciones indican que de 35 a 77 millones de habitantes
de Bangladesh beben un agua que sobrepasa el límite de
salubridad, fijado en 10 microgramos de arsénico por litro de
agua.
 Miles de pozos de agua en Bangladesh están contaminados
con arsénico, y ahora millones de damnificados consideran
demandar a Unicef y al estatal Departamento de Ingeniería de
Salud Pública, ya que son los responsables de su instalación.
 Unicef (Fondo de las Naciones Unidas para la
Infancia) y el organismo estatal fueron elogiados en
todo el mundo por lograr el acceso universal al
agua potable en este país, pero muchos de los 70
millones de perjudicados se preparan para llevarlos
a juicio porque no les informaron acerca de los
riesgos que corrían al beber agua contaminada.

5.  La mayor exposición al arsénico es debida al agua superficial
contaminada de origen antropogénico o geológico. Se estima
que unos treinta millones de personas están expuestas a agua
contaminada con arsénico, y un cuarto de estos presentan
síntomas derivados de una exposición aguda en al menos
cinco países del sureste asiático: Bangladesh, India, Nepal,
Tailandia y Myanmar.
 Las concentraciones máximas aceptables de sustancias tóxicas
o carcinogénicas a menudo se expresan en ppm. Por ejemplo,
la concentración máxima permisible de arsénico en agua
potable en Estados Unidos es de 0.010 ppm, esto es, 0.010
mg de arsénico por litro de agua.

6. ARSÉNICO
 Se lo obtiene a partir del mineral arsenopirita según la
siguiente ecuación:
FeAsS(s) FeS(s) + As(g)

7.  El arsénico es un elemento ampliamente distribuido en el
ambiente. Generalmente aparece en la litosfera en
concentraciones entre 1,5 y 2 ppm. Forma parte de más de
245 minerales en forma de arseniatos, sulfuros y sulfosales,
entre las cuales el sulfuro arsenioso es el más representativo;
y otras formas como arseniuros donde el arseniuro de galio es
el más representativo (importante semiconductor y es
utilizado para fabricar dispositivos como circuitos integrados
a frecuencias de microondas, diodos de emisión infrarroja y
células fotovoltaicas), arsenitos, óxidos y silicatos.

8.  Los mayores depósitos de As de la corteza terrestre se
encuentran en forma de pirita, galena, calcopirita, y esfalerita.
Además existen altas concentraciones en depósitos de azufre
como por ejemplo As2S3, FeAsS, FeAs, razón por la que la
arsenopirita ha sido utilizada para la obtención de arsénico a
lo largo de la historia, al ser el mineral de As más abundante
en la naturaleza.

9. COMPUESTOS DE ARSÉNICO
 Pueden ser orgánicos e inorgánicos, los mismos que a su vez
pueden ser trivalentes o pentavalentes. Los compuestos
inorgánicos suelen presentarse en disolución como arsenito
As (III) y arseniato As (V), y como óxidos, cloruros y sulfuros
en fase sólida, o formando parte de minerales más complejos.

10.  Los compuestos orgánicos pueden ser formas metiladas,
como ácido monometilarsónico (MMA(V)), ácido
dimetilarsínico (DMA(V)), óxido de trimetilarsina (TMAO),
entre otros; o compuestos orgánicos más complejos, como la
arsenobetaína (AsB), arsenocolina (AsC), arsenoazúcares,
arsenolípidos y compuestos de base proteica como las
metalotioneínas
Arsenobetaína
Las especies inorgánicas
son las formas de mayor
abundancia en la
naturaleza, que dan
lugar a las diferentes
formas orgánicas a
través de procesos de
biotransformación.

11. USOS DE CIERTOS COMPUESTOS DE
ARSÉNICO
 ARSÉNICO ELEMENTAL
El arsénico elemental se utiliza en aleaciones con el fin de
aumentar su dureza y resistencia al calor, como en las
aleaciones con plomo para la fabricación de municiones.
También se utiliza para la fabricación de ciertos tipos de vidrio,
como componente de dispositivos eléctricos y como agente de
adulteración en los productos de germanio y silicio en estado
sólido.

12.  COMPUESTOS INORGÁNICOS TRIVALENTES
El tricloruro de arsénico (AsCl3) se utiliza en la industria. El
trióxido de arsénico (As2O3) o arsénico blanco se utiliza en la
purificación de gases sintéticos y como materia
prima para todos los
compuestos de arsénico.
También se utiliza como
conservante de cuero y
madera, para el refinamiento
del vidrio.

13. El arsenito sódico (NaAsO2) se utiliza como herbicida, como
inhibidor de la corrosión y como agente de secado en la
industria textil. El trisulfuro de arsénico es un componente del
cristal de transmisión de infrarrojos y un agente para eliminar el
pelo en el curtido de pieles.

14. El ácido arsénico se utiliza en la fabricación de arsenatos, de
vidrio y en los procesos de tratamiento de la madera. El
pentóxido de arsénico (As2O5) se utiliza como herbicida y
conservante de la madera, así como en la fabricación de vidrio
coloreado. El arseniato cálcico (Ca3(AsO4)2) se emplea como
insecticida
 COMPUESTOS INORGÁNICOS PENTAVALENTE

15.  COMPUESTOS DE ARSÉNICO ORGÁNICO
El ácido arsanílico (NH2C6H4AsO(OH)2) se utiliza como cebo
para saltamontes y como aditivo para piensos animales. En
los organismos marinos como los camarones y los peces se
encuentran compuestos de arsénico orgánico en
concentraciones correspondientes a una concentración de
arsénico de 1 a 100 mg/kg. Este arsénico está compuesto
principalmente por arsenobetaina y arsenocolina,
compuestos de arsénico orgánico de baja toxicidad.

16. Arsenobetaina

17. FUENTES DE CONTAMINACIÓN MEDIO
AMBIENTAL
 Existen tres fuentes principales de contaminación de arsénico
en el medio ambiente; fundición de metales, quemado de
carbón y el uso de pesticidas que en su composición
contengan arsénico.

18.  EXTRACCIÓN Y FUNDICIÓN DE MINERALES.
La existencia de arsénico en minerales de zinc-plomo,
de cobre y su presencia en muchas piritas son causa
de contaminación por arsénico en el entorno de los
sitios de fundición y tratamiento de los minerales,
debido a la volatilización de algunos compuestos
durante el proceso de fundición donde la mayoría de
estas emisiones gaseosas se dan en forma de trióxido,
el cual forma ácido arsenioso al disolverse en agua.
As2O3(g) + 3H2O(l) H3AsO3

19.  QUEMADO DE CARBÓN
El arsénico aparece ampliamente en el carbón como
arsenopirita y se da como trióxido en las emisiones desde las
plantas carboníferas. La concentración de arsénico en el
carbón de Estados Unidos, Australia y Gran Bretaña varía entre
0.5 y 93 mg As/kg siendo el americano el de mayores valores.

20.  PESTICIDAS, HERBICIDAS, INSECTICIDAS Y PLAGUICIDAS
Desde el siglo XIX hasta la mitad del siglo XX los arsenicales
inorgánicos fueron usados como pesticidas generales en
huertos y cultivos de patatas. El biarseniato de plomo fue
usado para el control de insectos en huertos y como
pesticida en la lucha contra el agusanado de manzanas y
peras.

21. El arseniato de magnesio, arseniato de cinc, arsenito de cinc y
muchos otros han sido usados a través de los tiempos como
insecticidas específicos. El arsenito sódico ha sido ampliamente
usado como herbicida y esterilizante no selectivo del suelo.

22. ACUMULACIÓN Y TRANSPORTE DEL As EN
UNA CÉLULA VEGETAL
 Una vez en el interior de la célula, el arseniato es reducido a
arsenito gastando glutation reducido:
(AsO4)-3 + 2 GSH (AsO3) -3 + GSSG
, catalizado por la actuación de arseniato reductasas. Así se ha
comprobado que la mayoría del arsénico en tejidos vegetales
está presente en la forma de arsenito, independientemente de
lo que hubiese en la solución de cultivo.

23. TRANSPORTACIONES MICROBIOLÓGICAS
 En los suelos se producen tanto cambios oxidativos como
reductivos en los metanoarsoniatos y en el ácido cacodílico
(CA).
 Los microorganismos tienen un rol importante en el ciclo
biogeoquímico del arsénico, siendo los principales
responsables de la biotransformación y movilización de este
metaloide en el ambiente.

25. ENFERMEDADES OCASIONADAS POR EL
ARSÉNICO
 Los efectos más claros de la exposición al arsénico se observan en la piel
 Necrosis hepática, hepatitis tóxica, hipertensión portal cirrótica

26.  insuficiencia renal crónica y cáncer renal
 cardiomiopatía y la gangrena
 encefalopatía, neuropatía periférica y epilepsia

27.  Cáncer de pulmón y hiperqueratosis
 abortos espontáneos y la diabetes mellitus

28. ALTERNATIVAS PARA TRATAR EL ARSÉNICO
PRESENTE EN EL AGUA
 Filtros con cubos: El agua ingresa primero al cubo de arriba,
luego pasa por un material especial llamado compuesto de
matriz de hierro, una combinación de hierro e hidróxido de
hierro. El manganeso en la matriz cataliza la transformación
de la arsenita, que es más tóxica y la convierte en iones de
arseniato.
Estos iones se unen y forman una
superficie de partículas de hidróxido de
hierro detallada a continuación:

29. Cuando el agua corre por el segundo cubo, capas de arena y carbón
vegetal eliminan las partículas de hidróxido de hierro sólido con su
carga de arsénico adherido, junto con otras sustancias químicas que
no fueron "atrapadas" en el filtro superior. El agua pasa por este
segundo cubo y se acumula en un recipiente.
 Eliminar el arsénico directamente de la bomba: La unidad de
tratamiento es una columna de acero inoxidable, que contiene una
sustancia llamada alúmina adsorbente (Al2O3) o un polímero), que
atrae otras moléculas hacia su superficie y está adherido a la
bomba manual del pozo entubado.
Cuando una persona hace funcionar la
bomba manual, el dispositivo hace que el
agua (H2O) que sale del pozo salga en
forma de rocío y entre en contacto con
oxígeno (O2).

30. Esto oxida el hierro presente en el agua subterránea y forma
hidróxido de hierro, que se separa del agua.
4 Fe2+ + O2 + 10 H2O → 4 Fe (OH)3 + 8 H+

31.  En un cultivo de levadura la rapidez de cambio es
proporcional a la cantidad existente. Si la cantidad de cultivo
se duplica en 4 horas, ¿qué cantidad puede esperarse al cabo
de 12 horas?
a) Aumenta 4 veces c) Aumenta 7 veces
b) Aumenta 6 veces d) Aumenta 8 veces