Incidencia del arsénico en aguas subterráneas de la llanura chaco-pampeana. Uso de tecnologías económicas para la obtención de agua segura en comunidades rurales dispersas de Argentina.

KARINA LEVY; MIGUEL MATEU; MARTA I. LITTER; MARÍA E. MORGADA DE BOGGIO

Buenos Aires, Argentina

Taller; Taller de distribución del As en Iberoamérica. Red Temática CYTED 406RT0282 IBEROARSEN; 2006

CYTED

La llanura chaco-pampeana del centro de la Argentina constituye una de las regiones de agua subterránea con más alto contenido de arsénico. La calidad del agua es bastante pobre, especialmente en la freática, debido al alto contenido bacteriológico y a los niveles de nitratos, boro, fluoruro y elementos trazas como manganeso y arsénico. En particular, el As esta presente en concentraciones superiores a 50 µg/L, límite establecido por el Código Alimentario Argentino (CAA) y sobrepasa ampliamente los valores establecidos por la Organización Mundial de la Salud (10 µg/L), alcanzando en algunos casos 1000 mg/L de As en aguas superficiales. Esta situación adquiere gran relevancia en áreas rurales donde la mayor parte de la población sólo dispone de pozos de balde o molinos que toman agua de niveles someros. La baja calidad de agua, asociada a las condiciones de pobreza y desnutrición que afectan esta región, es causante de la alta incidencia de enfermedades hídricas, incluyendo al HACRE (hidroarsenicismo crónico regional endémico). Este estudio tiene por objetivo desarrollar métodos eficaces y baratos, capaces de ser implementados en las comunidades rurales de la zona en estudio, que no tienen acceso al agua de red pública, ni tampoco a otras alternativas de tratamiento más modestas, por lo caras o sofisticadas. Las Tecnologías Avanzadas de Oxidación (TAOs), procesos químicos que involucran la generación de especies oxidativas y/o reductivas muy activas, como la ozonización, el reactivo de Fenton, la fotólisis UV del H2O2, la fotocatálisis heterogénea (FH), el hierro cerovalente, etc., pueden ser opciones convenientes para este fin. La fotocatálisis heterogénea se basa en el uso de un semiconductor, el TiO2, que bajo la acción de la luz UV presente en el espectro de la luz solar, puede originar reacciones químicas tendientes a la mineralización de la materia orgánica, a la inactivación de bacterias y otros microorganismos y a la transformación de especies inorgánicas tóxicas como los metales pesados y el arsénico. El TiO2 puede introducirse en las botellas de plástico convenientemente soportado [[1][2]-[3]]. En un paso posterior, se puede agregar hierro que, en el estado de hidróxido precipitado, retiene por adsorción y precipitación superficial el As(V), pudiendo el precipitado ser removido mediante un elemento filtrante apropiado. Otra TAO que ha sido exitosamente utilizada para remover diversos contaminantes en aguas, incluyendo compuestos orgánicos halogenados, nitratos y nitritos y metales pesados, es el hierro cerovalente. Recientemente, comenzó a estudiarse su capacidad de remoción de compuestos arsenicales en aguas [[4]]. Comparado con otras tecnologías, el hierro cerovalente puede eliminar simultáneamente As(V) y As(III) sin necesidad de una preoxidación, si bien los mecanismos de remoción (reductivos u oxidativos) están aún en discusión. Las ventajas de este método son: 1) la amplia disponibilidad de hierro metálico en zonas rurales, en formas tales como alambre de enfardar y lana de acero, lo que significa que puede ser producido localmente a bajo costo y 2) el hecho de que no se requieren reactivos químicos adicionales. En este trabajo, se describen resultados exploratorios de aplicación de tecnologías basadas en FH o hierro cerovalente para la remoción de arsénico de aguas provenientes de la zona de estudio, en particular de las provincias de Santiago del Estero y Tucumán. Los métodos aquí propuestos, cuyos antecedentes inmediatos son los métodos SODIS y SORAS [5], utilizan botellas de plástico en las cuales se introduce el agua a tratar y que se exponen a la irradiación solar por algunas horas. La validación de las tecnologías se comenzó utilizando aguas sintéticas, de composición similar a las reales. Para los experimentos FH se utilizaron botellas PET de agua mineral o gaseosa previamente recubiertas en su superficie interna con una capa de TiO2, mediante una técnica sencilla [6]. Las botellas conteniendo la solución arsenical se expusieron a lámpara UV o directamente al sol en forma horizontal sobre una superficie reflectante de papel de aluminio. El hierro fue agregado de dos formas: a) en forma de sal férrica luego de la irradiación, b) en forma de un trozo de alambre de enfardar, elemento típico de la zona. En este último caso, se analizó el efecto del agregado durante la irradiación y luego de la misma. La FH con agregado de sal férrica presentó una eficiencia de remoción mayor a 95% en aguas reales en las condiciones de estudio, mientras que la FH con posterior agregado de alambre de enfardar presentó una remoción del contenido de As del 86%. Por otra parte, se realizaron ensayos preliminares de remoción de As mediante la técnica del hiero cerovalente en batch sin irradiación solar. A muestras sintéticas de As, se agregó lana de acero comercial en distintas cantidades con el objeto de optimizar la cantidad de hierro necesaria. Se evaluó, además, el efecto del oxígeno durante la reacción, observándose que en condiciones aeróbicas la remoción de As alcanza el 100% en 1 h, mientras que en condiciones prácticamente anaeróbicas la remoción total de arsénico se logra recién a las 11 hs., en ambos casos sin irradiación. En experimentos futuros, se estudiará el efecto de la irradiación y se intentará aplicar la metodología en botellas.