Investigadores argentinos desarrollan sistemas
para la remoción de arsénico en el agua subterránea. (Foto: CONICET)
Hace más de 50 millones de años, producto del
movimiento de las placas tectónicas se formó la Cordillera de los Andes. Este
hecho trajo consecuencias que persisten aún hasta nuestros días: durante el
proceso se emitieron a la atmósfera grandes cantidades de cenizas volcánicas
con alto contenido de arsénico (As) y fluor. Estos materiales, en la
actualidad, forman parte del ‘loess’ o sedimento de los acuíferos o napas
subterráneas. El arsénico constituye el principal contaminante natural del agua
subterránea que es la única fuente para el consumo humano en una amplia zona de
nuestro país. Esta problemática tiene un marcado efecto en el sector socio-sanitario
y económico de las regiones afectadas, involucra a más de ocho millones de
personas.
El arsénico es una de las diez sustancias químicas
que la Organización Mundial de la Salud (OMS) considera más preocupantes para
la salud pública. Este organismo fijó un límite recomendado para su
concentración en el agua potable de 10 partes por billón (ppb). El consumo de
agua con concentraciones mayores a estos valores produce una enfermedad llamada
Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico (HACRE) que se caracteriza por
presentar lesiones en la piel que evolucionan hasta afectar el funcionamiento
hepático, renal y respiratorio. Además, está comprobado que el arsénico puede
ser cancerígeno.
Frente a este problema, miembros de Centros de
Investigación del CONICET en Salta y La Plata, en Argentina, investigan desde
2006 el desarrollo de sistemas para la remoción de arsénico en el agua
subterránea para evitar su impacto negativo en la salud de los habitantes de la
Llanura Chacopampeana y el Noroeste del país.
“En Argentina, todo el centro del país desde el Río
Paraná hasta la Cordillera tiene este problema. Hay que eliminar el arsénico y
nosotros encontramos un método simple y de bajo costo. De todas maneras no
podemos hablar de su rentabilidad porque hay algo que no se puede valorar: la
vida de la gente”, afirma Horacio Thomas, investigador superior del CONICET en
el Centro de Investigación en Ciencias Aplicadas “Dr. Jorge J. Ronco” (CINDECA,
CONICET-UNLP).
El grupo de investigación realizó sus estudios en la
provincia de Buenos Aires, donde el 87 por ciento del territorio presenta
concentraciones de arsénico superiores a 50 ppm. El químico explica que en 2006
comenzaron a trabajar en el tema a partir de una consulta de una médica de un
hospital público del suroeste de la provincia que notó una gran proporción
mayor en los valores estadísticos de pacientes con HACRE.
Esta actividad interdisciplinaria fue realizada
bajo la dirección de Horacio Thomas, quien es además director de la Planta
Piloto Multipropósito (PlaPiMu, CICPBA-UNLP), Isidoro Schalamuk, investigador
superior (R) del CONICET y director del Instituto de Recursos Minerales
(INREMI, CICPBA-UNLP) y Lía Botto, investigadora principal (R) del CONICET
miembro del Centro de Química Inorgánica (CEQUINOR, CONICET-UNLP), y condujo a
la estrategia de tratamiento de eliminación del arsénico mediante la adsorción
en especies naturales. El trabajo se inició con la búsqueda de diferentes
minerales, su caracterización fisicoquímica y mineralógica y el análisis de su
potencialidad en la remoción del contaminante mencionado.
La adsorción es un fenómeno en el que un sólido
atrae y retiene en su superficie diferentes especies químicas. Es una de las
tecnologías más convenientes y simples para eliminar una sustancia soluble del
agua, por lo que resulta particularmente útil en el tratamiento de aguas en
zonas rurales y/o vulnerables desde el punto de vista sanitario. Los
investigadores estudiaron la capacidad adsorbente de distintos aluminosilicatos
naturales abundantes y de bajo costo, hasta que dieron con el empleo de mineral
de una arcilla rica en hierro procedente de yacimientos de la provincia de
Buenos Aires, este trabajo se realizo en el INREMI. Una vez caracterizado y
evaluada su capacidad de retención a nivel laboratorio por los científicos del
CEQUINOR en PlaPimu se evaluó a nivel piloto el escalado y diseño de plantas de
tratamiento de 2-4 mil litros/día que, mediante un subsidio, se construyeron y
fueron instaladas en escuelas rurales bonaerenses en Punta Indio, Casares,
Bolívar y Pigüé, logrando satisfacer las necesidades de los establecimientos
escolares y pobladores de la zona.
“La planta piloto está constituida por tres
tanques. El primero es el reactor donde colocamos el adsorbente y el agua,
además de aditivos como por ejemplo cloro que asegura la calidad microbiológica
del agua y garantiza el estado de oxidación As5+ y un floculante que disminuye
los sólidos en suspensión, controlando la turbidez del agua. En el segundo
tanque se completa la sedimentación y se logran valores de turbidez
establecidos por las normas vigentes para que finalmente se pase a un tercer
tanque de almacenamiento. En las escuelas, este último cuenta con una conexión
directa a la cocina, no necesita de personal especializado para manejarlo”,
explica el investigador.
Las plantas piloto utilizan una relación de
arcilla/agua de 1:10 para el tratamiento, logrando los valores de arsénico y de
fluor establecidos por las normas internacionales. Con un uso diario, el
adsorbente ha demostrado una vida útil de aproximadamente seis años, al cabo de
los cuales se realiza una disposición sustentable de los residuos. “Científicos
del Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación
Tecnológica (LEMIT) estudiaron la inmovilización definitiva de los contaminantes,
para que mediante procesos adecuados no solo se impida el retorno al medio sino
que también facilite la fabricación de elementos útiles en la construcción. Los
ensayos de lixiviación – extracción sólido-líquido- han resultado negativos
corroborando la sustentabilidad del proceso”, asegura Thomas.
En esa provincia otro grupo de profesionales
liderados por Mónica Farfán Torres, investigadora independiente del CONICET en
el Instituto de Investigaciones para la Industria Química (INIQUI,
CONICET-UNAS), trabaja en otra alternativa para la remoción de este compuesto
en el agua. La científica explica que el arsénico se encuentra en la zona de la
Puna y en la del Chaco Salteño, y no en el Valle de Lerma y los Valles
Calchaquíes – donde está la mayor cantidad de población- porque tienen otro
tipo de formación geológica.
En el año 2006 surgió un Proyecto de Investigación
Científica y Tecnológica Orientado (PICTO) de la Agencia Nacional de Promoción
Científica y Tecnológica en el NOA para la mejora de la calidad de vida en la
Llanura Chaqueña, que abarca la provincia de Formosa, Chaco, Salta, una pequeña
parte de Tucumán y Santiago del Estero.
“Es una región árida de arenales y caminos abiertos
que puede quedar aislada hasta seis meses al año por las lluvias. Es de difícil
acceso con poblados muy dispersos y vulnerables, y caseríos que se aglomeran
alrededor de escuelas o fincas y mantienen un régimen de subsistencia. El agua
que consumen es de pozos que la Nación hizo en la década del ’90, algunos con
una profundidad de hasta 120 metros. Identificamos zonas con contenidos de
arsénico increíblemente elevados, el límite argentino es de 0'05 miligramos por
litro y en los lugares que menos contenido tenían los valores eran de 0'13 o
0'20 miligramos por litro es decir que cuadriplicaban el valor. La media es
0'25 miligramos por litro”, advierte Farfán Torres.
Asimismo, aclara que más allá de los casos de
cáncer que detectaron en los pobladores descubrieron que muchos de los niños
estaban afectados neurológicamente porque el principal daño del arsénico es que
traspasa la barrera placentaria durante el embarazo y afecta irreversiblemente
el desarrollo neuronal del feto.
“Desarrollamos un sistema de remoción que es una
serie de cisternas. Una de ellas tiene un sistema de filtración rudimentario
formado por arena y carbón activado y una fase activa que es hierro aportado
por materiales convencionales como alambre o clavos. Dos de esos equipos se
instalaron en 2009 en dos escuelas, en Siervo Cansado y en Tres Horcones. La
Mesa Provincial de Arsénico (MEPROAS) monitoreó los equipos durante un año para
ver cómo funcionaban y en este momento lo instalaron en once escuelas más de la
provincia y se están armando otros diez equipos”, explica Farfán Torres.
Realizaron una capacitación previa, por lo que si
la población queda aislada, saben que cada seis meses deben cambiar la carga de
hierro y parte del lecho filtrante -la capa de arena-. La arena con el arsénico
detenido también se utiliza para armar bloques para la construcción. “El
sistema es muy sencillo, lo pueden mantener sin ayuda, ya saben en que momento
del año tienen que hacer el cambio y tienen su reserva. Nuestra idea era usar
una técnica fácil para que lo manejen en forma autónoma”, dice la científica.
Tanto el grupo interdisciplinario de La Plata como
el de Salta tienen proyectos para desarrollar variantes de sus respectivos
sistemas para que los beneficios de sus proyectos alcancen a más gente. Si bien
en La Plata ya se construyó un equipo domiciliario automatizado con una
producción de 100 l/día, trabajan en el escalado que permita el abastecimiento
de agua en poblaciones medianas, mientras que en el INIQUI planean elaborar
sistemas hogareños con equipos que se ajusten a las necesidades de las aisladas
poblaciones de la Puna. Con un sistema de entre 20 y 40 litros por día para 2 a
4 habitantes por casa es suficiente.
Siendo el agua el combustible de la vida y bajo la
premisa de asegurar la calidad del agua para todos, estas estrategias
tecnológicas, representan enormes ventajas, dado que por su accesibilidad,
sencillez de implementación y de mantenimiento permiten el mejoramiento de la
calidad de vida de un número cada vez mayor de poblaciones vulnerables, a un
costo muy bajo.
“En una de las primeras visitas uno de los jefes de
una de las comunas me dijo: ‘me parece muy bien que vengan y nos midan pero yo
lo que quisiera es que con todos los resultados hagan algo finalmente por
nosotros’ y al lograr el desarrollo los veo conformes y sin miedo de lo que les
va a pasar a sus hijos. Eso es más satisfactorio que cualquier publicación. Es
el logro más importante de mi carrera”, comenta Farfán Torres. Por su parte,
Thomas agrega: “Es una forma de mostrarle a la sociedad que nuestro trabajo como
investigadores está dirigido a la resolución de problemas vigentes. No hicimos
un invento para el premio Nobel pero tomamos conocimientos que andaban
dispersos, los juntamos y armamos esto y funciona muy bien. Para nosotros es un
orgullo”. (Fuente: CONICET/DICYT)
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