Rey de los venenos: el arsénico de los vertederos sigue filtrándose a las aguas subterráneas

El arsénico ha sido considerado durante mucho tiempo “el rey de los venenos”. Películas como “Arsénico y encaje antiguo” de Frank Capra y “El nombre de la rosa” de Jean-Jacques Annaud ilustran el efecto mortal que una dosis alta tiene en las personas.

Pero cuando alguien sufre envenenamiento por arsénico, generalmente no es el resultado directo de un complot diabólico; de hecho, generalmente no lo es. Entonces, ¿cómo se puede saber cómo llegó el arsénico al torrente sanguíneo de una persona?

Ésa es la pregunta que abordamos un equipo de colegas ingenieros químicos y yo hace más de 20 años después de un aumento abrupto en el número de casos de envenenamiento por arsénico en Estados Unidos. Posteriormente publicamos un estudio revisado por pares que documenta la investigación.

Encontrar la fuente del envenenamiento por arsénico no siempre es fácil, pero es extremadamente importante para la salud pública. Los científicos a menudo necesitan combinar la ciencia y el trabajo de detective, lo que nos llevó a concluir que los vertederos podrían ser una fuente importante de contaminación.

Sin embargo, casi 20 años después, los vertederos de Estados Unidos, Europa y todo el mundo siguen siendo fuentes importantes de envenenamiento por arsénico.

Explorando un misterio

El arsénico es un elemento químico que se encuentra naturalmente en el medio ambiente. En su forma orgánica, con una molécula de carbono unida, es inofensivo. Pero es muy tóxico en su forma inorgánica, sin carbono. El arsénico inorgánico está presente en altos niveles en las aguas subterráneas de 70 países, incluidos Chile, China, India, México y Estados Unidos.

La exposición prolongada al arsénico inorgánico, principalmente a través del agua potable y los alimentos, puede provocar intoxicaciones crónicas, cuyos efectos más característicos son lesiones cutáneas y cáncer de piel.

En 2002, fui profesor visitante en la Universidad de Arizona y estudié los procesos anaeróbicos en la naturaleza, o aquellos que ocurren sin oxígeno. Mis colegas y yo nos concentramos en cómo las bacterias anaeróbicas pueden cambiar la cantidad de electrones en el arsénico, afectando su solubilidad. Esto es importante porque cuando el arsénico es soluble, es decir, puede disolverse en agua u otros líquidos, puede volverse móvil.

Nos encontramos con un informe de la Asociación Estadounidense de Centros de Control de Envenenamientos que encontró que el número de intoxicaciones por arsénico en los EE. UU. aumentó a 1.680 en 2001, desde alrededor de 1.000 o menos en años anteriores.

Basándonos en esos datos, nos propusimos el objetivo de descubrir de dónde pudo provenir el arsénico y explorar qué posibles actividades relacionadas con el hombre estaban involucradas. Para ello utilizamos el método científico, que se puede resumir en tres etapas: observación de un fenómeno, establecimiento de una hipótesis explicativa y validación con resultados experimentales.

Después de observar el aumento de los casos de arsénico en los datos y considerar algunas posibilidades, planteamos la hipótesis de que el arsénico podría estar escapando de los vertederos de las ciudades y entrando al suministro de alimentos estadounidense a través de las aguas subterráneas.

El arsénico se encuentra en muchos productos domésticos e industriales, desde pesticidas y aditivos alimentarios hasta chips semiconductores y productos farmacéuticos. Y cuando se desecha, el arsénico de los productos puede filtrarse del vertedero al suelo.

Investigando una hipótesis

Para validar nuestra hipótesis, diseñamos un experimento que utilizó tres reactores biológicos para simular el proceso químico de cómo un vertedero mal mantenido podría lixiviar arsénico al agua subterránea. Dos de los reactores contenían diversas mezclas de arsénico insoluble y material orgánico e inorgánico, así como bacterias anaeróbicas, mientras que el tercero se utilizó como control sin bacterias.

Aproximadamente 250 días después de que comenzara nuestro experimento, descubrimos que las bacterias anaeróbicas y la materia orgánica habían transformado el arsénico insoluble, que no podía viajar a través del agua, en su forma soluble, que podía viajar a través del agua. Esto le permitió moverse por el suelo como agua contaminada o lixiviado y, finalmente, terminar en las aguas subterráneas. Desde allí, el arsénico puede llegar a los humanos a través del agua potable o de la cadena alimentaria, como en los cultivos de arroz o en los huevos de gallina.

Para determinar qué más podría estar pasando aquí, nos asociamos con el Departamento de Farmacología y Toxicología de la Universidad de Arizona. Con su ayuda detectamos la presencia de ácido cacodílico en el lixiviado. Este compuesto multiplica exponencialmente los efectos tóxicos de la corriente de lixiviado, por ejemplo promoviendo tumores.

En consecuencia, un sellado deficiente de los vertederos o su funcionamiento de forma que se mezclen residuos orgánicos e inorgánicos aumenta significativamente la probabilidad de una liberación gradual de metales pesados ​​como el arsénico en los lixiviados, lo que puede provocar daños tanto al medio ambiente como a los seres humanos.

La Comisión Europea parece estar intentando tomar medidas más agresivas contra los vertederos ilegales, que tienen menos probabilidades de utilizar las salvaguardias adecuadas, y recientemente anunció que llevaría a España ante el Tribunal de Justicia de la Unión Europea por no garantizar que sus vertederos –es decir, , 195 ilegales: no ponen en peligro la salud humana ni dañan el medio ambiente.

Como sugiere nuestra investigación, la única manera de resolver el problema de la lixiviación de arsénico en el suministro de alimentos es mediante el diseño y la gestión adecuados de los vertederos, lo que necesariamente implica el seguimiento y tratamiento de los lixiviados que generan.

Además, creo que la implementación de una estrategia de economía circular –en la que se maximice la reutilización y el reciclaje– en la gestión de las ciudades y en los comportamientos individuales de los ciudadanos conduciría a una minimización de los residuos y también reduciría en gran medida la posible liberación de metales pesados ​​tóxicos. como el arsénico de los vertederos.

Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.