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Un camino por el cual el arsénico puede contaminar el agua potable en Bangladesh

17 noviembre, 2009
Los científicos del MIT precisan el origen de arsénico disuelto en el agua potable de Bangladesh. Original en ingles de brightsurf. (Ver). Traducción Sertox.16/11/09.Los investigadores del departamento de Ingeniería Civil y Ambiental del MIT  creen que han identificado un camino por el cual el arsénico puede contaminar el agua potable en Bangladesh, un fenómeno que ha intrigado a los científicos, los organismos de salud en el mundo y el gobierno de Bangladesh durante casi 30 años. La investigación sugiere que la alteración humana del paisaje, la construcción de aldeas con estanques, y la adopción de la agricultura de regadío son responsables del actual patrón de concentración de arsénico en aguas subterraneas. La incidencia generalizada de la intoxicación por arsénico en Bangladesh y su relación con el agua potable se identificó por primera vez en la literatura científica en la década de 1980, no mucho después de que la población comenzó a cambiar las fuentes de agua superficiales como ríos y estanques por agua subterránea de pozos recién instalados. Sigue en Artículo completo
Un camino por el cual el arsénico puede contaminar el agua potable en Bangladesh
Cultivo de arroz
(Sertox)
Este esfuerzo nacional para disminuir la incidencia de enfermedades bacterianas causadas por beber agua contaminada llevó casi de inmediato al envenenamiento por arsénico grave y generalizado, que se manifiesta como llagas en la piel y, a menudo conduce a cánceres de piel, pulmón, hígado, vesícula y el páncreas. Desde entonces, los científicos han tenido dificultades para entender cómo el arsénico, que es natural en los sedimentos subterráneos del delta del Ganges, se está movilizando en las aguas subterráneas.

En 2002, un equipo de investigación dirigido por Charles Harvey, profesor asociado de Ingeniería Civil y Ambiental en el MIT, había determinado que el metabolismo microbiano de carbono orgánico movilizaba el arsénico fuera de los suelos y sedimentos, y que el riego de cultivos es casi seguro que desempeña un el papel en el proceso. Sin embargo, las fuentes exactas de las aguas contaminadas han permanecido esquivas hasta ahora.

En un documento que aparece en la revista en línea Nature Geoscience del 15 de noviembre, Harvey, la estudiante de postgrado Rebecca Neumann y Khandakar Ashfaque y co-autores explican que los estanques excavados con el fin de proporcionar suelo para construir aldeas como protección contra las inundaciones son la fuente del carbono orgánico que en la actualidad moviliza el arsénico en las 6 millas cuadradas del sitio de la prueba. El carbono se deposita en el fondo de los estanques, a continuación, se filtra bajo tierra donde los microorganismos lo metaboliznr. Esto crea las condiciones químicas para que el arsénico cause disolución fuera de los sedimentos y los suelos y al agua subterránea.

Los investigadores también encontraron que en su zona de ensayo, que está inundada por los monzones anuales, los campos de arroz de regadío con aguas cargadas de arsénico en realidad sirven para filtrar la mayor parte del arsénico en el sistema de agua.

"Nuestra investigación muestra que el agua de los estanques lleva carbono orgánico degradable en el acuífero superficial. Flujo de aguas subterráneas, elaborado por el riego de bombeo, que transporta agua del estanque a la profundidad en que las concentraciones de arsénico disuelto son mayores y donde se bombea hacia arriba por medio de los  pozos de agua potable y para riego", dice Harvey. "La otra cosa interesante que encontramos es que los campos de arroz son un sumidero de arsénico – más arsénico entra con el agua de riego que el que sale de las aguas subterráneas".

Fendorf Scott, profesor de la Universidad de Stanford quien estudió el contenido de arsénico en suelos y sedimentos a lo largo del río Mekong en Camboya, dice que la investigación anterior de Harvey, publicado en 2002, "transformó el panorama de la comunidad científica sobre el problema". El trabajo actual, añade, tiene dos grandes ramificaciones: "Esto demuestra que las modificaciones humanas están afectando el contenido de arsénico en el agua subterránea, y que a pesar de que  el sistema de cultivo de arroz parecería ser de amortiguación del arsénico, los estanques excavados para proporcionar relleno para construir los pueblos están teniendo un impacto negativo sobre la liberación de arsénico ".

Neumann, actualmente asociado postdoctoral en la Universidad de Harvard, hizo siete viajes y pasó casi un año haciendo trabajo de campo en Bangladesh, sobre el estudio del comportamiento hidrológico y la naturaleza química de los arrozales y estanques, y la realización de pruebas de campo en cultivos de arroz y estanques de agua para determinar si  carbono orgánico en estos cuerpos de agua podría estimular la movilización de arsénico. Ella y Ashfaque desarrollaron una comprensión de la superficie y los patrones de flujo de agua subterránea durante un período de siete años, utilizando trazadores naturales y un modelo 3-D de los campos de arroz y el agua del estanque como viaja a través del subsuelo.

"Cuando comparamos los patrones químicos de las diferentes fuentes de agua en nuestra área de estudio para las del agua del acuífero, vimos que el agua con alto contenido de arsénico proviene de las lagunas construido por humanos, y el agua con menor contenido de arsénico se origina en los campos de arroz ", dice Neumann. "Es probable que estos mismos procesos  se estén produciendo en otros lugares, y sugiere que el problema podría ser aliviado por la perforación de pozos de agua potable por debajo de la profunda influencia de los estanques o mediante la localización de pozos de agua potable superficial en campos de arroz." Los investigadores sugieren que los pozos de riego siguen en el nivel superficial.

Con 159 millones de habitantes, Bangladesh es el septimo país más poblado del mundo, y está creciendo rápidamente. Esto significa que los nuevos pozos y estanques excavados se están multiplicando todos los días para dar cabida a la creciente población. La mayoría de los pozos están siendo perforados a menos de 100 pies. A esa profundidad, extraen el agua directamente del acuífero superficial contaminado.

Holly Michael, un profesor de la Universidad de Delaware y ex estudiante de doctorado en el Laboratorio de Harvey, también estudia la física del flujo de agua subterránea y el transporte de arsénico disuelto en Bangladesh, pero en lo más profundo del acuífero.

"El equipo de Charlie está estudiando el impacto en y cerca de la superficie, y mi equipo está analizando los posibles impactos de las actividades humanas en profundidad", dice Michael. "Mi equipo encontró que si el agua potable de pozos profundos, con concentraciones bajas de arsénico en el acuífero – en más de 450 pies -, entonces es probable que el suministro de agua de arsénico de baja concentración continuará por mucho tiempo  en la zona afectada. Porque el agua que  más se bombea para el riego, es importante que los pozos de riego no se hayan instalado más profundo, ya que esto probablemente causaría alto flujo a las aguas subterráneas del arsénico, hacia los pozos ".

Harvey estima que la prevalencia de la intoxicación por arsénico en Bangladesh es de aproximadamente 2 millones de casos y que la incidencia de muerte por cáncer inducido por arsénico se elevará a cerca de 3.000 casos por año si el consumo de agua contaminada sigue. Él y un equipo de científicos del medio ambiente y los médicos están haciendo planes para un estudio de varios años que proporcionaría pozos profundos para dos aldeas en Bangladesh, cuyos habitantes sufren de envenenamiento con arsénico. Allí se combinan pruebas continuas de agua del pozo y el modelado del sistema hidrogeológico de las aguas subterráneas con un estudio de cómo los efectos de agua potable y la atención de la salud de los aldeanos, especial hincapié en el desarrollo neurológico de los niños.

"Hay toda clase de estudios para demostrar cómo el arsénico daña a las personas. Estamos tratando de darle la vuelta y mostrar cómo la eliminación del arsénico les ayudará", dice Harvey.

Massachusetts Institute of Technology, Department of Civil and Environmental Engineering