Capítulo 22: El Agua en México: Lo que debemos saber

Dada la a Importancia del tema FUNDAMENTOS DEL DIAGNÓSTICO publica este documento sobre los diferentes parámetros físicos, químicos, microbiológicos y radiológicos en agua potable y las fuentes de contaminación. Material tomado de: Informes Técnicos, Biblioteca del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) con autorización de la Mtra. Juanita Cortes autora de esta publicación.(2007/09/12).

Cortés, J., Rivera, Ma. L., Bedolla, L., Piña, M., Martín, A. 1999. Evaluación de filtros intradomiciliarios, puesta en marcha de dos plantas potabilizadoras en Zimapán, Hgo. y evaluación de riesgos a la salud asociados con la exposición a arsénico. Informe técnico. Coordinación de Tratamiento y Calidad del Agua-IM
Cortés, J., Vázquez, S., Ruby, R., Alcocer, V., Montellano, L. 2001. Diagnóstico y evaluación de la problemática de prestadores de servicios para mejorar la calidad del agua de abastecimiento para uso y consumo humano. Informe técnico. Coordinación de Tratamiento y Calidad del Agua-IMTA
Cortés, J., Vázquez, S., Vázquez, M., Portilla, D. 2002. Problemática de los prestadores del servicio de agua potable en la vigilancia y control de la calidad del agua para uso y consumo humano. Informe técnico. Coordinación de Tratamiento y Calidad del Agua-IMTA.

CONTENIDO:

1.Introducción
2.La contaminación microbiológica
3.La contaminación química

a)El Arsénico
b)El fluor
c)Otros químicos de interés

4.La contaminación radioactiva

Primera parte: INTRODUCCIÓN

El agua puede contener substancias químicas y microorganismos que llegan de manera natural, o como resultado de las diversas actividades del hombre. En la historia de la humanidad han ocurrido numerosos brotes de enfermedades relacionadas con el agua, el hacinamiento y condiciones ambientales deficientes, caracterizadas por su prevalencia, gran mortalidad, alta dispersión e incluso en ocasiones por características poco usuales.

En la antigüedad, Hipócrates hizo algunas observaciones acerca del abastecimiento de agua y el bocio; y en el siglo pasado el análisis epidemiológico realizado por John Snow, sobre el brote de cólera en Londres durante 1854, mostró que la mayoría de los casos se presentaron en una calle en la cual existía una alcantarilla con fuga, adyacente a la bomba de agua potable.

Posteriormente, en 1892, se produjo una epidemia de cólera en Hamburgo, relacionada con el abastecimiento de agua no filtrada procedente del río Elba. En esta epidemia Roberto Koch aisló al vibrión del cólera del río, al que se descargaban aguas residuales de Hamburgo y Altona en diversos puntos. Aunque la ciudad de Altona se encuentra aguas abajo de Hamburgo y las aguas crudas estuvieron más contaminadas, el agua que se distribuía a la población era filtrada a través de filtros lentos de arena, lo que trajo como consecuencia que los casos de cólera que se presentaron se asociaron a personas que bebieron agua en Hamburgo.

Los trabajo de Edwin Chadwick en Inglaterra y Lemell Shattuck en Massachusetts, en la segunda mitad del siglo XIX, promovieron cambios importantes en diversos aspectos sanitarios, de tal manera que descendió el número de enfermedades asociadas a condiciones de saneamiento deficientes o en ambientes densamente poblados, aún sin la intervención de medidas de intervención como la vacunación o la medicina curativa.

Los descubrimientos de Pasteur, Eberth y Koch, permitieron identificar la etiología y vías de dispersión de diversas enfermedades bacterianas hacia el hombre.

En general puede afirmarse que padecimientos que se transmiten por la ruta fecal - oral (por ejemplo el cólera, la tifoidea y la amebiasis), son potencialmente transmitidas a través de la ingestión de agua y alimentos contaminados con excretas de individuos infectados, o a través del contacto de la boca con las manos sucias, contacto persona a persona y el suelo y objetos contaminados pueden también ser vehículos de dispersión de patógenos.

No obstante que las muertes por enfermedades infecciosas de origen hídrico han disminuido considerablemente con respecto a los dos siglos pasados, es necesario mantener condiciones ambientales sanas para prevenir problemas relacionados con los patógenos emergentes, como por ejemplo los recientes brotes de cólera, asociados a un claro rezago en materia de saneamiento, falta de protección de las fuentes de abastecimiento y prácticas de desinfección inadecuadas.

Las enfermedades causadas por agentes químicos transmitidos por el agua, se asocian principalmente con la ingestión de sustancias tóxicas naturales o artificiales, ya sea en concentraciones dañinas, o en concentraciones suficientes durante períodos de tiempo adecuados como para no causar problemas agudos y sí dañar la salud en el largo y mediano plazos. Estos problemas se caracterizan por su localización específica, ejemplo son el hidroarsenicismo y la fluorosis en algunos estados de la República. En este caso las medidas a tomar incluyen la búsqueda de fuentes alternas o el tratamiento del agua que suelen ser costosas.

Por lo anterior, el agua para uso y consumo humano así como la que se emplea para otras actividades humanas tales como la recreación, la agricultura, y la pesca comercial, por ejemplo, debe ser evaluada en función de la cantidad y la calidad, esta última expresada a través de una serie de parámetros cuyos límites máximos permisibles se verifican mediante análisis realizados en el campo y el laboratorio.

El acceso al agua potable, definida como “el agua segura que se emplea para beber y todos los usos domésticos, incluida la higiene”, es una necesidad fundamental y un derecho humano. Por otro lado, los beneficios económicos que el abastecimiento de agua segura para la salud trae consigo han sido estudiados y documentados, por diferentes autores y organizaciones internacionales.

Actualmente en nuestro País, un mayor número de personas tiene acceso al agua que se considera segura para la salud, tanto en las zonas urbanas como rurales; el problema, sin embargo, está lejos de resolverse ya que todavía, principalmente en las zonas rurales, y el constante crecimiento poblacional conlleva a una mayor demanda, representando así grandes retos.

La NOM-127-SSA1-1994, Salud Ambiental. Agua para uso y consumo humano. Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse un agua para su potabilización, manifiesta que “El abastecimiento de agua para uso y consumo humano con calidad adecuada es fundamental para prevenir y evitar la transmisión de enfermedades gastrointestinales y otras, para lo cual requiere establecer límites permisibles en cuanto a sus características microbiológicas, físicas, organolépticas, químicas y radiactivas, con el fin de asegurar y preservar la calidad del agua en los sistemas, hasta la entrega al consumidor.

Las características organolépticas y estéticas del agua no tienen un impacto directo en la salud del consumidor; sin embargo, un agua que causa rechazo por parte de los usuarios debido al color, olor, sabor y turbiedad, indirectamente da lugar a problemas de salud, pues con frecuencia las comunidades buscan fuentes alternas de abastecimiento y éstas no necesariamente son de calidad adecuada. La turbiedad se incluye en el del grupo de los parámetros microbiológicos, dada su influencia en los procesos de desinfección y persistencia de los microorganismos en los sistemas de distribución.

En el agua existen diversos microorganismos que juegan diferentes roles, algunos son necesarios para que se lleven a cabo los ciclos biogeoquímicos, otros tienen un papel importante en la autopurificación del agua y restauración de suelos, y otros, que representando potencialmente riesgos a la salud, tienen su origen en las excretas de personas o animales enfermos o portadores asintomáticos.

En 1980, la Organización Mundial de la Salud realizó un inventario en el cual encontró que existían aproximadamente 63,000 compuestos de origen sintético, que aumentaban a una tasa de 2000 por año. Todos estos compuestos son susceptibles de encontrarse en agua y plantean un serio problema para su detección.

Estas cifras muestran que los parámetros que se aplican para el control de la calidad del agua, y se seleccionan usualmente sobre la base de los parámetros de tratamiento. Un ejemplo claro de esto, son los trihalometanos en el agua “potable”, que fueron descubiertos en 1970. A partir de esta fecha, el número de subproductos de la desinfección así como de otros contaminantes químicos ha ido en aumento; para 1980 se había detectado 700 compuestos, de los cuales únicamente se identificaron 458 y en 1981, el número ascendió a 1200.

Un punto importante a considerar, es que para realmente proteger la salud, es necesario entender qué contaminantes y que niveles de riesgo son de interés para el país o una región de éste. Es un proceso que se encuentra en constante movimiento, debido a que cada vez se identifican más contaminantes, no porque no se encontraran antes en el agua necesariamente, sino porque el desarrollo de la ciencia y la tecnología, permiten detectar un mayor número de compuestos químicos.

Los radionúclidos se encuentran en el ambiente ya sea en forma natural como bien como productos o subproductos de tecnologías nucleares (radionúclidos artificiales). En agua para uso y consumo humano es un tópico importante y emergente debido a que las fuentes naturales han sido la principal causa de contaminación y a los efectos potenciales a la salud humana, de elementos como el radón, radio y uranio.

El agua químicamente pura no existe en la naturaleza, y los contaminantes pueden llegar a ella a través de diferentes vías. Actualmente se busca que el agua para uso y consumo humano no presente riesgos de: intoxicaciones agudas o crónicas, cáncer, defectos estructurales al nacer, daños reproductivos y del desarrollo, neurológicos, conductuales, al sistema inmune, endocrino y procesos metabólicos, como resultado de la ingestión, el contacto dérmico y la inhalación de aerosoles.

Segunda parte: LA CONTAMINACIÓN MICROBIOLÓGICA

Cuando se presenta un brote epidémico de algún padecimiento infeccioso, lo primero, desde el punto de vista de salud ambiental, es detectar los mecanismos mediante los cuales se transmite un microorganismo determinado, y la fuente o fuentes de dispersión, que pueden ser:

• consumo de agua contaminada,
• alimentos preparados en condiciones higiénicas deficientes,
• contacto con animales,
• contacto persona a persona,
• fomites,
• exposición a aguas residuales y excretas,
• consumo de productos agrícolas irrigados con aguas residuales crudas o parcialmente tratadas,
• disposición inadecuada de excretas, y
• defecación al aire libre.

Patógenos transmitidos a través del consumo de agua

Bacterias: Campylobacter, colibacilo (serotipos), Salmonella (serotipos),, Shigella dysenteriae. y Vibrio cholerae.
Virus: adenovirus, coxakievirus y ecovirus, hepatitis A y E, norwalk, poliovirus, rotavirus, calcivirus y astrovirus.
Parásitos: Giardia lamblia, Entamoeba histolytica y Cryptosporidium spp

En nuestro País, entre los problemas de salud pública destacan las enfermedades diarreicas en menores de cinco años, causadas por bacterias, virus y protozoarios

La posibilidad de que un patógeno agreda al humano, depende de diversos factores: el tipo de microorganismos, la dosis infectante y la susceptibilidad del individuo.

Diferentes clases de microorganismos tienen características diferentes tales como su tamaño y carga, lo que determina su movimiento y sobrevivencia en el ambiente acuático y su susceptibilidad a los varios procesos de tratamiento y desinfección. Así, los protozoarios son más tolerantes al cloro que las bacterias; en el grupo de bacterias, los coliformes totales sobreviven más tiempo en el ambiente que los coliformes fecales y éstos a su vez sobreviven más que las enterobacterias patógenas.

Con respecto a la dosis infecciosa, es decir el número mínimo de microorganismos necesarios para causar infección, varía considerablemente de un grupo de microorganismos a otro, e inclusive de un género a otro. Así por ejemplo, se ha observado que la dosis infecciosa media (dosis necesaria para una tasa de infección del 50%) para quistes de protozoarios puede ser de 1 a 50 unidades; la de las bacterias puede ser de 102 a 108 y las de algunos virus pueden ser tan bajas como las de protozoarios.

Obviamente estas concentraciones de microorganismos patógenos difícilmente se encontrarán en un agua destinada al consumo; sin embargo, si ésta no ha sido adecuadamente tratada para su potabilización y desinfección, y no se mantienen las dosis adecuadas de cloro residual libre (0.2 a 1.5 mg/l) o bien no se aplica un método de desinfección físico o químico que asegure la calidad sanitaria del agua, los microorganismos pueden recuperarse y constituir un peligro para la población expuesta, debido a que el desarrollo de la infección depende además, de otros factores, como:

•  Característica del individuo, esto es la sensibilidad (desnutrición, capacidad inmunológica y nivel general de salud).
•  Los grupos etáreos y sus impactos en los menores de cinco años (enfermedad y muerte).
•  Las condiciones de saneamiento ambiental (disposición de aguas residuales y excretas, manejo de la basura y proliferación de fauna nociva).
• Dotación de agua de consumo que cumpla con los estándares de calidad, como son la ausencia de organismos fecales y presencia de cloro residual.

Las enfermedades diarreicas en México

México cuenta con un volumen suficiente de agua para cubrir la demanda de la población y de todos los sectores económicos; sin embargo, la distribución geográfica es por demás heterogénea, dando lugar a problemas como la insuficiencia en el abastecimiento de aguas superficiales y con esto la sobreexplotación de acuíferos y la transferencia entre cuencas, lo cual se agrava con los problemas de contaminación natural y antrópica, que ha reducido el potencial de uso de varios acuíferos, ríos y otros cuerpos de agua.

Desafortunadamente, se desconoce en el país la magnitud de los problemas de salud pública asociados al agua, esto es, el sistema de vigilancia epidemiológica no se relaciona con el sistema de vigilancia de calidad del agua para uso y consumo humano, de tal manera que a diferencia de Estados Unidos o Canadá, en México es prácticamente imposible saber el número de casos de infecciones intestinales que se deben a deficiencias en el tratamiento del agua para su potabilización, en la desinfección, en la distribución o a la calidad de la fuente de abastecimiento.

De cualquier manera las enfermedades infecciosas y parasitarias del aparato digestivo son causa importante de enfermedad y muerte entre la población. Cuando se compara el problema de las enfermedades infecciosas intestinales, se observarán las tasas de mortalidad más altas entre la población infantil y tasas muy bajas en los adultos en edad reproductiva. En adultos de más de 55 años se observan también tasas altas.

Uno de los factores que condicionan la permanencia de las diarreas es el abastecimiento deficiente de los servicios públicos, principalmente de agua; en las zonas donde el servicio de agua es de mejor calidad, la incidencia de diarreas es menor contrariamente a lo que pasa entre la población que vive en áreas suburbanas o rurales, donde el abastecimiento de agua tiene un costo elevado y sus condiciones sanitarias son precarias.

Un hecho importante es que las tasas de muerte por enfermedades diarreicas ha disminuido; esto indica que la atención médica y familiar hacia los enfermos ha mejorado, pero el que las tasas de enfermedad persistan, indican que el trabajo de prevención no es eficiente ni efectivo.

La morbilidad y mortalidad por diarreas se distribuyen con una gran variabilidad en el territorio mexicano, lo cual es un reflejo de las diferentes condiciones sanitarias y socioeconómicas; esta información es tan solo una estimación, debido a las deficiencias que se presentan en la vigilancia tanto de salud (no todos los casos llegan al sector salud), como de calidad del agua (contradicciones en la información), y de la falta de información que existe hacia la población.

En 1995, la Dirección General de Salud Ambiental, de la SSA, publicó que la magnitud del problema de enfermedades diarreicas presenta grandes diferencias entre las entidades del país; así, el riesgo de morir por este tipo de enfermedades fue, desde 54 por cada 100,000 habitantes en Oaxaca, a 4 por 100,000 en Nuevo León, esto significa que el riesgo de morir por diarrea en Oaxaca era 14 veces mayor al de Nuevo León, y el resto de las entidades del país se ubicaba entre estas dos tasas.

Entre las entidades de alto riesgo se encuentran: Oaxaca, Chiapas, Puebla, Querétaro, Guanajuato, Estado de México, Campeche, San Luis Potosí, Veracruz, Michoacán, Jalisco y Guerrero; la posibilidad de morir por diarrea era entre 2 y 14 veces mayor que las entidades clasificadas como de bajo riesgo (Distrito Federal, Baja California, Nayarit, Chihuahua, Coahuila, Baja California Sur, Sinaloa, Tamaulipas, Durango y Nuevo León).

A pesar de las campañas de desinfección del agua para prevenir y controlar el cólera, la situación no ha cambiado mucho, y la mayor proporción de muertes por diarrea se encuentran en seis estados que se caracterizan por tener municipios con muy alto nivel de marginación: en 1993 el 50% de las defunciones por infecciones intestinales en México, se presentaban en seis estados: Chiapas, Guerrero, Hidalgo, Oaxaca, Puebla y Veracruz; en 1998, este nivel bajó a aproximadamente a 41% (cifra estimada) y en 1999 fue de 39.92%.

Aunque el número de defunciones por entidad no está referido a la población expuesta, es claro que existe relación con la marginalidad, el menor porcentaje de defunciones se presenta en entidades con muy bajo nivel de marginalidad.

Entre los indicadores que incluye cada uno de los estratos o niveles, y que son de mayor importancia para el presente estudio, se encuentran: la disponibilidad de agua entubada, agua desinfectada, drenaje, viviendas con baño de uso exclusivo, población rural y urbana.

El servicio de agua entubada, por sí sola es un factor que tiene una gran importancia en el nivel de bienestar de la población al igual que el contar con baño de uso exclusivo en la vivienda y sistema de drenaje. La desinfección del agua de manera individual, no tiene la misma relevancia.

La Dirección General de Salud Ambiental, de la SSA, realizó un análisis para estimar la relevancia individual de la cloración del agua, según diferentes regiones. Los resultados señalaron que “no existe correlación entre la cloración y cólera en las regiones de menor riesgo"; sin embargo, la tendencia resultó claramente significativa para la región de más alto riesgo.

En México, la Secretaría de Salud estimó, en el año 2000, que el manejo adecuado del agua para uso y consumo humano, pudo haber permitido un ahorro de aproximadamente $2,800,000,000, al disminuir las consultas debidas a enfermedades diarreicas de origen hídrico, así como las hospitalizaciones y el número de defunciones.
(ver: Estadística en Salud en: Mapa de la Salud)

Tercera parte : CONTAMINACIÓN QUÍMICA DEL AGUA

En 1980, la Organización Mundial de la Salud realizó un inventario en el cual encontró que existían aproximadamente 63,000 compuestos de origen sintético, que aumentaban a una tasa de 2000 por año. Todos estos compuestos son susceptibles de encontrarse en agua y plantean un serio problema para su detección.

Estas cifras muestran que los parámetros que se aplican para el control de la calidad del agua, y se seleccionan usualmente sobre la base de los parámetros de tratamiento. Un ejemplo claro de esto, son los trihalometanos en el agua “potable”, que fueron descubiertos en 1970. A partir de esta fecha, el número de subproductos de la desinfección así como de otros contaminantes químicos ha ido en aumento; para 1980 se había detectado 700 compuestos, de los cuales únicamente se identificaron 458 y en 1981, el número ascendió a 1200.

Un punto importante a considerar, es que para realmente proteger la salud, es necesario entender qué contaminantes y que niveles de riesgo son de interés para el país o una región de éste. Es un proceso que se encuentra en constante movimiento, debido a que cada vez se identifican más contaminantes, no porque no se encontraran antes en el agua necesariamente, sino porque el desarrollo de la ciencia y la tecnología, permiten detectar un mayor número de compuestos químicos.

El agua químicamente pura no existe en la naturaleza, y los contaminantes pueden llegar a ella a través de diferentes vías. Actualmente se busca que el agua para uso y consumo humano no presente riesgos de: intoxicaciones agudas o crónicas, cáncer, defectos estructurales al nacer, daños reproductivos y del desarrollo, neurológicos, conductuales, al sistema inmune, endocrino y procesos metabólicos, como resultado de la ingestión, el contacto dérmico y la inhalación de aerosoles.

Principales problemas de salud relacionados con contaminantes en el ambiente.

 FUENTE: Health Canada, 1998

Principales problemas potenciales de salud por la ingestión de agua, considerando los parámetros bacteriológicos y de la NOM-127-SSA1-1994

FUENTE: Health Canada, 1998

Principales problemas potenciales de salud por la ingestión de agua, considerando los parámetros bacteriológicos y de la NOM-127-SSA1-1994

FUENTE: EPA, 1999

Aunque se reconoce que los problemas por infecciones gastrointestinales requieren una solución urgente, y es prioritario trabajar en la prevención y control de diversos padecimientos diarreicos que pueden potencialmente ser de origen hídrico, es también necesario trabajar en problemas que pudieran ser emergentes, como son las exposiciones a contaminantes químicos en el agua, problemas que estamos lejos de al menos identificar, con excepción de la exposición a arsénico y flúor. En particular, los niños resultan ser también el grupo poblacional más afectado.

En este sentido, sería importante identificar los contaminantes químicos más frecuentemente encontrados en agua y a los cuales los niños son particularmente sensibles. En Estados Unidos, algunos de los estándares de calidad del agua potable, fueron fijados con el objetivo de proteger a esta fracción de la población y mencionan que no existen problemas particulares que impidan el logro de dichos estándares.

Contaminantes a los cuales los niños son particularmente sensibles

FUENTE: Adaptado de EPA, 1999

El arsénico es un contaminante que debe ser atendido con alta prioridad en el país, debido a su alta frecuencia en fuentes de abastecimiento de agua potable en los estados de Baja California Sur, Chihuahua, Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo y Morelos donde se observan los problemas de salud pública asociados con la exposición a este metaloide.

Las altas concentraciones de fluoruros en las fuentes de abastecimiento subterráneas de agua para uso y consumo humano, es un problema localizado en algunos estados del norte: Durango, San Luis Potosí, Aguascalientes, sonora y Zacatecas.

De todos los desinfectantes, la química y toxicidad de los subproductos de la cloración han sido los más ampliamente estudiados. En países como Canadá y Estados Unidos, los estudios referentes a los subproductos de la desinfección con cloro del agua han sugerido un posible incremento en el riesgo de cáncer de colon y vejiga, así como riesgos reproductivos y del desarrollo (incremento en la tasa de aborto y anormalidades fetales

 Figura 5.4 Entidades con problemas de contaminación con arsénico y fluoruros en aguas subterráneas.

Arsénico en fuentes de abastecimiento para uso y consumo humano en México

El arsénico es un contaminante que debe ser atendido con alta prioridad en el país, debido a su alta frecuencia en fuentes de abastecimiento de algunas regiones del país, las altas concentraciones y los problemas de salud pública asociados con la exposición a este metaloide.

Hasta noviembre de 2000, el límite máximo permisible establecido en la NOM-127-SSA1-1994 era 0.05 mg/l. A partir de 2001, este límite deberá ir bajando 0.005 mg/l anualmente hasta 0.025 mg/l en el año 2005.

En México, se han identificado concentraciones de arsénico que rebasan con mucho el valor guía propuesto por la OMS de 0.01 mg/l y el límite máximo permisible que establecía la NOM-127-SSA-1994 vigente hasta noviembre de 2000, de 0.05 y por lo tanto se sobrepasa el límite actual de 0.045 mg/l en fuentes de abastecimiento de agua potable, en los estados de Baja California Sur, Chihuahua, Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo y Morelos (figura 5.4), representando esto un serio problema de salud pública que han sido descritos y reportados en la Comarca Lagunera y Zimapán, Hgo., en donde ha habido demandas de la población para recibir servicio que no ponga en riesgo su salud.

A continuación se presenta información sobre concentraciones de arsénico detectadas en fuentes de abastecimiento de diferentes entidades del país. Es importante señalar que debido a que en algunos casos la información disponible no indica las concentraciones precisas del contaminante, la comparación con respecto a la norma NOM-127-SSA1-1994, se lleva a cabo con el límite de 0.05 mg/l, vigente hasta noviembre de 2000.

En la zona minera de San Antonio - El Triunfo, Baja California Sur, el rango de concentración de arsénico en los 58 sitios monitoreados, va de <0.05 mg/l a 2.22 mg As/l, con un promedio de 0.1591 ± 0.3511; 24 pozos presentaban concentraciones mayores a 0.05 mg/l. Se estimó que  alrededor de 787 habitantes de esta zona están potencialmente expuestos a concentraciones que rebasan la NOM-127.

Entre los problemas de salud frecuentes se encuentra la enfermedad de pie negro (foto 5.1), lesiones en la piel (foto 5.2) y queratosis (foto 5.3).

La localidad de San Antonio se abastece actualmente del pozo “Tiro Santa Cruz” que presenta concentraciones por arriba del límite máximo permisible (0.045 mg/l), cuenta con una planta de tratamiento de ósmosis inversa, para solucionar el problema. No hay evidencia que sugiera que las fuentes de abastecimiento de agua potable en la zona urbana de La Paz se encuentren contaminadas con arsénico.

En 4,703 localidades menores de 10,000 habitantes de Chihuahua, la Gerencia Regional Río Bravo, estima que exiten aproximadamente 4,770 fuentes de abastecimiento de agua subterránea, de las cuales 53 no cumplen con la NOM-127 en cuanto a concentraciones de arsénico, fierro y flúor. La concentración promedio de arsénico es de 0.1427 ± 0.1402 mg/l, con un mínimo de 0.049 a 0.561 mg/l, que rebasa el límite máximo permisible actual de 0.045 mg/l.

En la misma entidad, se han identificado fuentes en varias poblaciones rurales de los municipios de Aldama, La Cruz, Camargo, Delicias, Jiménez, Julimes, Meoqui, Rosales, San Francisco de Conchos y Saucillo, donde se rebasaba el límite de 0.045 mg/l.

Se estima que el 71% de la población de estas localidades (aproximadamente 19,642 habitantes), están expuestas a concentraciones de arsénico superiores a 05 mg/l; cabe señalar que probablemente este porcentaje sea superior, dado que deja fuera fuentes de abastecimiento que se encuentren en el ámbito de concentración de 0.046 a 0.049.

En la zona urbana de los municipios de Delicias, Jiménez, Meoqui y Saucillo se tiene evidencia de que algunas fuentes de abastecimiento de agua potable están contaminadas. En cinco de 36 pozos, el promedio de la concentración de arsénico era de 0.1465 ± 0.1493 mg/l, dicha concentración varió de 0.0537 a 0.4045 mg

Durante 1998, el Gobierno del Estado trabajó en la rehabilitación de 14 de las fuentes con más alto contenido de arsénico (en localidades rurales de los municipios de Aldama, La Cruz, Jiménez, Julimes, Meoqui  y San Francisco de Conchos) y la CNA elaboró el contrato para el estudio de rehabilitación de las fuentes restantes.

De los monitoreos realizados por la Gerencia Regional Cuencas Centrales del Norte en Coahuila, durante 1996 y 1997, se obtuvieron datos de calidad del agua de 188 pozos que son para uso público y en general agrícola, aunque hay otros usos. El rango de concentración de arsénico en los 188 pozos monitoreados varió de 0.001 a 0.7785 mg/l, con un promedio de 0.09792 ± 0.1300 mg/L alrededor del 45% de los sitios monitoreados contenían el contaminante en concentraciones mayores a 0.045 mg/l, de los cuales la CNA sólo reconoce dos como fuentes de abastecimiento para uso y consumo humano. Los municipios que presentaron mayor porcentaje de pozos contaminados fueron: Francisco I. Madero (65%), y San Pedro (69%). El rango de concentración de Francisco I. Madero varió de 0.0136 a 0.7785 mg/l y en el último la variación fue de 0.001 a 0.498 mg/l.

La CNA, en 1998, tenía programado rehabilitar e instalar plantas de ósmosis inversa en las comunidades rurales que utilizan como fuentes de abastecimiento pozos con concentraciones de arsénico por arriba del límite máximo permisible fijado por la norma, como es el caso de las localidades de Finisterre, San Salvador y Batopilas en el municipio de Francisco I. Madero, y en Nuevo Mundo en el municipio de San Pedro de las Colonias.

Se han detectado concentraciones mayores a 0.045 mg/l en varios municipios de Durango (Gómez Palacio, Lerdo, Mapimí, General Simón Bolívar y Tlahualilo). En la zona rural de estos municipios de Durango, el rango de la concentración de arsénico total en los 193 sitios monitoreados, osciló entre  0.001 y 2.348 mg/l, con un promedio de 0.0897 ± 0.207 mg/l; 75 pozos contenían concentraciones arriba de la norma vigente en ese momento.

Los municipios que presentaron mayores índices de contaminación por arsénico  fueron Mapimí y Tlahualilo. En el primero, 63% de los pozos monitoreados presentaron concentraciones superiores el límite de 0.045 mg/l y la concentración promedio de arsénico fue 0.1153 ± 0.1405 mg/l. En Tlahualilo, 68% de los pozos rebasaron el mismo límite, y el promedio fue de 0.3446 ± 0.4855 mg/l.

En la zona rural del municipio de Durango, se han detectado fuentes de abastecimiento de agua potable contaminados con arsénico, siendo el promedio de concentración de 0.09619 ± 0.03860 mg/l. Se estima que aproximadamente 6,745 habitantes en este municipio se abastecían de agua con concentraciones mayores a 0.045 mg/l.

La Gerencia Estatal de la CNA en Durango reporta la existencia de plantas de ósmosis inversa en las localidades de: El Arenal, Belisario Domínguez, Francisco Villa Viejo, 5 de Febrero, Colonia Hidalgo y Lázaro Cárdenas. La localidad de Benito Juárez cuya fuente de abastecimiento tiene una concentración de arsénico de 0.061 mg/l no cuenta con planta de tratamiento.

Por otra parte la Comisión Nacional del Agua contempla la instalación o mantenimiento de plantas de este mismo tipo en 15 localidades de los municipios de Cuencamé, Mapimí, San Juan de Guadalupe, Simón Bolívar y Tlahualilo de este estado.

Se estima que alrededor de 400,000 habitantes de las zonas rurales de la Comarca Lagunera, comprendida en los estados de Coahuila y Durango se encontraban expuestos a concentraciones de arsénico mayores a 0.045 mg/l, a través del agua para uso y consumo humano.

En el Estado de Guanajuato se han identificado fuentes de abastecimiento de agua para uso y consumo humano que presentan este contaminante, en las localidades de Andocutín, Andocutín 2, Cútaro, Palo Blanco del Refugio y San Juan Jaripeo, del municipio de Acámbaro.

En un estudio realizado por la Universidad de Guanajuato, se demostró que cinco de los pozos monitoreados contenían arsénico en concentraciones superiores a 0.045 mg/l; se detectaron concentraciones de hasta 1.0641 mg/l y el valor promedio fue de 0.1448 ± 0.2928 mg/l. Las localidades con mayor problema fueron Andocutín  (0.9267 mg/l) y Andocutín 2 (1.0641 mg/l).

En la localidad de Andocutín, se han detectado síntomas de intoxicación por ingestión de este contaminante, 40% de la población, presentaba afecciones cutáneas entre las que destacaron la discordaría y la hiperqueratosis palmoplantar. Se estima que aproximadamente de 3,368 habitantes en zonas rurales se encontraban expuestos a concentraciones superiores a 0.045 mg/l en el agua para uso y consumo humano. En el estudio citado se menciona que una de las fuentes de abastecimiento de agua potable en la zona urbana de Acámbaro se encuentra contaminada con arsénico.

Debido a que el pozo de Andocutín se encuentra clausurado definitivamente, la problemática actual independientemente de los casos a tratar por intoxicación crónica, es  la insuficiencia de abasto de agua potable a la población.

En monitoreos realizados por la Gerencia Estatal de Hidalgo, se han detectado concentraciones mayores a 0.045 mg/l en los municipios de Pachuca, Zempoala y Zimapán. La concentración de arsénico total en los 26 pozos monitoreados  en dichos municipios, presentó un valor máximo de 1.91 mg/l, con un promedio de 0.2635 ± 0.5107 mg/l; alrededor del 31% de los pozos tienen concentraciones mayores a 0.045 mg/l.

Los pozos No 5 y 8 de Zempoala, presentaron las mayores concentraciones, 1.91 y 1.53 mg/l respectivamente.

En el municipio de Zimapán los pozos que presentaron la mayor concentración del contaminante en el agua fueron los  pozos de Muhi (hasta 1.097 mg/l), Detzaní (0.75 mg/l) y Zimapán 2 (0.53 mg/l). Se estima que 8,700 habitantes en la zona rural de Zimapán, se encuentran expuestas a concentraciones altas de arsénico.

El promedio de la concentración de arsénico en el municipio de Pachuca fue de 0.0660 ± 0.1164 mg/l. Los pozos 2 y 6 de la zona urbana del municipio, presentaron concentraciones que representan riesgos a la salud de la población expuesta, 0.2334 y 0.3043 mg /l respectivamente.

En este estado durante 1996 y 1997, el IMTA monitoreó fuentes de abastecimiento de agua potable en el municipio de Tlaquiltenango (localidades de Huautla, Quilamula y Rancho Viejo), las concentraciones superiores a 0.045 mg/l se detectaron en Huautla y Quilamula. De las cinco fuentes monitoreadas, cuatro presentaron concentraciones superiores a 0.045 mg/l; con promedio de 0.1054 ± 0.060 mg/l.

En la localidad de Huautla se observó el rango de concentración de arsénico más alto, 0.138 y 0.161 mg/l. Se estima que aproximadamente1,891 habitantes en la zona rural de Huautla y Quilamula se encuentran expuestas a estas concentraciones de arsénico.

 

5.1.2.3 Estimación de la dosis diaria de arsénico asociada al agua para uso y consumo humano 

Los riesgos a la salud o de cáncer asociado a la exposición a arsénico a través del uso y consumo de agua contaminada, no han sido evaluados para México, de tal manera que los límites máximos permisibles se han adoptado de estudios reportados en Estados Unidos y Canadá, que resultan de los estudios epidemiológicos realizados por Tseng (1977) en la población taiwanesa.

De acuerdo con la metodología de evaluación de riesgos a la salud definido por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA, por sus siglas en inglés) en el Sistema de Información Integrada de Riesgo (IRIS, por sus siglas en inglés, 1998), el nivel de arsénico inorgánico en el que no se presentan efectos observables (NOAEL por sus siglas en inglés) es de 0.8 µg/kg/día (ecuación 1), considerando efecto crítico la hiperpigmentación, queratosis y posibles complicaciones vasculares. La dosis de referencia para arsénico inorgánico es de 0.3 µg/kg/día.

Los cálculos se basaron en los estudios de Tseng (1977), en los que  demostró relación dosis - respuesta entre la dosis de arsénico con cáncer de piel y enfermedad de pie negro, así como en la incidencia de hiperpigmentación y queratosis en los grupos expuestos a altas concentraciones de arsénico. En grupos expuestos a agua con una concentración promedio de 9 µg /l (el rango fue 1 a 17 µg/l), no se observaron efectos.

LOAEL= 170 µg l-1(4.5 l día-1)+ 2 µg de alimentos día-1 (55-1kg) = 14 µg/kg/día                                    (Ec. 1)

NOAEL= [9 µg l-1(4.5 l día-1)+ 2 µg de alimentos día-1] (55-1kg) = 0.8 µg/kg/día                                   (Ec. 2)

 El peso corporal y la ingesta de agua, no necesariamente aplican a las diferentes poblaciones de México, debido a la dieta y las condiciones climatológicas, así, el NOAEL (0.8 µg/kg/día) y LOAEL (14 µg/kg/día), estimados por la misma Agencia, con base en los datos de Cebrián et. al. (1983), en la Comarca Lagunera, fueron 4(10-4) y 2.2 (10-2) mg/kg/día respectivamente.

 La concentración promedio de arsénico en los pozos en la zona de alta contaminación fue 410 µg/l y en la zona de menor contaminación fue 5 (7 en promedio) µg/l. El consumo promedio de agua fue 3.5 l/día en los varones y 2.5 l/día en mujeres, debido a que no se reporta peso corporal promedio, ni la dosis de arsénico estimada en alimentos, asumiendo 55 kg y que el agua es la única fuente de exposición:

 a) La dosis de exposición alta: 410 µg/l (3 l día-1) (55) -1 = 22 µg/kg/día    (Ec. 3)

 b) Dosis baja: 7 µg/l (3 l día-1) (55kg) -1= 0.4 µg/kg/día                            (Ec. 4)

 Southwick et al. (1983), obtiene un NOAEL de 9 (10-4) y el de Hindsmanrsh et al. (1977) fue de 7 (1.9-4) mg/kg/día, y en ambos casos valores de LOAEL con efectos equivocados.

 Son claras las diferencias; sin embargo, debido a inconsistencias y falta de información en los trabajos de Cebrián, Sosuthwick y Hindsmarsh, la dosis de referencia (RfD, por sus siglas en inglés), 0.0003 mg/kg/día, para exposición crónica, se calculó con base en el NOAEL obtenido de los estudios de Tseng, pues se consideraron más poderosos desde el punto de vista del diseño. La RfD, incluye un factor de incertidumbre de 3 para considerar que se carece de datos de toxicidad reproductiva como efecto crítico y la incertidumbre en el NOAEL para los individuos más sensibles dentro del estudio crítico.

 En Zimapán, la ingesta diaria de arsénico en la fracción de la población que carece de recursos para adquirir agua de garrafón sería de 36.36 µg/kg/día, asumiendo que la concentración promedio del agua de pozo es de 0.5 mg/l (500 µg/l), peso corporal de 55 kg e ingesta promedio de 4 litros de agua al día.

 En la tabla 5.12 se presenta una estimación de la ingesta total de arsénico diaria, asumiendo volúmenes promedio de agua como única fuente de exposición de 3 litros por día y peso corporal de 55 y 70 kg y las concentraciones promedio, máximas y mínimas de arsénico en zonas en donde se ha reportado el problema de contaminación.

Tabla 5.12 Ingesta total de arsénico diaria, en entidades con problemas de hidroarsenisismo en México

NOAEL: 0.8 µg/kg/día
LOAEL: 14 µg/kg/día

Como puede observarse, en la mayoría de los casos, la ingesta diaria está muy por arriba de la dosis de referencia para exposición crónica al contaminante, y de la NOAEL, aún del nivel mínimo en el cual se observan los primeros efectos, que serían vasculares, por lo que los riesgos a la salud para la fracción de la población expuesta, es alto. Es importante señalar la necesidad de realizar los cálculos con valores que resulten más adecuados a las condiciones de México: peso corporal promedio, volumen de agua y contenido de arsénico en la dieta, es importante remarcar que el peso corporal tiene una gran influencia en la dosis. 

La ingestión de más de 0.4 mg/día (21.8 µg/kg/día o 17 µg/kg/día, si son 55 o 70 kg de pesos corporal), produce efectos a la salud tales como hiperqueratosis, verrugas o granos en las palmas de las manos y plantas de los pies, y áreas de hiperpigmentación entremezcladas con pequeñas áreas de hipopigmentación en la cara, cuello y espalda (Naqvi, et al., 1994 Gorby 1994; Morton and Dunnette 1994). En el único estudio epidemiológico que se ha reportado en Zimapán, en los individuos expuestos (fueron 97 en la muestra de 120), el 26.49% presentaron hiperqueratosis; el 21.36 %, hipopigmentación e hiperpigmentación; el 19.66%, hipopigmentación, y el 12.82% presentó hiperpigmentación (Armienta et al., 1997). 

De acuerdo con los resultados obtenidos por Armienta, et al. [1997], en población expuesta de Zimapán, la concentración de arsénico en el cabello del grupo expuesto, fue de 9.22 mg/kg, lo cual puede representar riesgos sobre la capacidad de aprendizaje, según muestran los resultados preliminares del estudio realizado en Tailandia, en el que este problema se asoció aún con concentraciones inferiores a 5 mg/kg, en población infantil.

La absorción de arsénico por contacto dérmico durante el baño en un día, es de  2.08x10-2 g/kg/día, asumiendo la misma concentración promedio en agua (0.5 mg/l), 15 minutos de exposición, 70 kg de peso corporal y que se trata de un varón, por lo que el área de la piel es de 1.94 m2, y un coeficiente de permeabilidad de 0.001 cm/h, definido para el arsénico inorgánico:

0.5 mg As/l [m/100 cm (1000 l /m3)] (0.001 cm/h) 0.15 h/día (1.94 m2)/ (70 kg) =
                                                                     2.08 x 10-5 mg/kg/día = 2.08x10-2 g/kg/día

Niño, 27 kg, área de superficie corporal de 0.931 m2, la dosis absorbida es de:
                                                                     2.58x10-5 mg/kg/día. = 2.58x10-2 µg/kg/día.

Estas dosis son seis veces menores a la dosis de referencia de 1.23x10-1 µg/kg/día determinada para esta vía de exposición (USEPA, op. cit). Así, se concluye que la principal vía de entrada de este agente tóxico al organismo, es la ingestión de agua y que aunque la entrada de arsénico a través de la piel no representa si sola un peligro en este momento, es una vía que contribuye a la dosis total que recibe diariamente un individuo.

En un estudio realizado por el IMTA (2000), en la red de distribución del Sistema Sacrificio, Torreón, las concentraciones de arsénico en agua tres domicilios, fue de 0.1984 a 0.2290 mg/l que rebasan entre cuatro y cinco veces el actual límite máximo permisible establecido en la NOM-127, de 0.045 mg/l.

 FLUOR

Al igual que el arsénico, el problema de las altas concentraciones de fluoruros en las fuentes de abastecimiento subterráneas de agua para uso y consumo humano, es un problema localizado en algunos estados del norte: Durango, San Luis Potosí, Aguascalientes, sonora y Zacatecas (tabla 5.13, figura 5.4).

Tabla 5.13 Concentración de fluoruros en acuíferos del norte de México

*Promedios

La exposición a dosis bajas o adecuadas de fluoruros, protege los dientes para prevenir la caries dental, este es un problema causado por la disolución localizada del esmalte de los dientes producidos por depósitos bacterianos (placa).

Se cree que el período de mayor susceptibilidad para la caries va del tiempo en que emerge el primer diente hasta la erupción completa tanto en la dentadura primaria como en la permanente. Inicialmente, se pensó que la capacidad del fluoruro para prevenir la formación de caries se debía principalmente a la incorporación pre-eruptiva, que producía un mejoramiento en la estabilidad del cristal y reducía la solubilidad del esmalte. También se piensa que el fluoruro inhibe a la placa bacteriana. Sin embargo, algunos estudios clínicos de fluoración del agua y efectos de los fluoruros, indican que el principal efecto anticaries es post-eruptivo, a través de la disminución de la desmineralización e incremento en la remineralización de las lesiones tempranas de caries.

Algunos estudios han mostrado que existe relación dosis-respuesta, que sugiere un ligero decline en la incidencia de caries dental en niños de 12 a 14 años de edad cuando las concentraciones de fluoruro en el agua se encuentran entre 0.8 y 1.2 mg/l, comparado con otros grupos cuyas concentraciones en agua fueron menores a 0.8 mg/l.

El exceso de fluoruros en el agua, da lugar a la fluorosis dental, ésta es una hipomineralización del esmalte de los dientes debido a un desajuste inducido por el fluoruro durante el desarrollo dental.

En las formas moderadas, solamente se ve afectada la capa externa, produciendo líneas blancas difusas a  través de la superficie de los dientes. Conforme se incrementa la severidad, se van afectando las capas internas, y se incrementa la porosidad dando la apariencia blanco calcáreo.

Eventualmente, la masticación y otro tipo de fuerzas causan desgaste de la superficie del esmalte, produciendo manchas que pueden ser teñidas por diversos constituyentes de los alimentos.

Generalmente las formas moderadas de fluorosis dental no alteran la función de los dientes y se considera que representa más un problema estético que de salud no obstante la erosión, si hay erosión importante del esmalte dental puede haber dolor y desajuste de la capacidad de masticación, que requerían atención especializada para restaurar la dentadura. También puede ocurrir fractura de los dientes afectados de forma moderada o avanzada.

Existe una relación dosis – respuesta entre la intensidad de las manchas en los dientes y el nivel de exposición a flúor (tabla 5.14).  Los datos reportados por Dean en 1940, en niños de Estados Unidos, mostraron que el consumo de agua con ≤1.6 mg/l, presentaron bajas tasas de fluorosis dental leve (22%) y moderada (4%), sin que se presentaran problemas avanzados o severos (foto 5.4)

Tabla 5.14 Clasificación de la fluorosis dental de acuerdo con el contenido de fluoruros en el agua para uso y consumo humano 

 

La fluorosis dental, se presenta en niños expuestos desde el nacimiento hasta los 10 años de vida. En un estudio realizado en la India, se concluye que la ingestión de fluoruros daña la mucosa intestinal, los malestares gastrointestinales pueden ser síntomas tempranos de la fluorosis, los síntomas de la toxicidad de los fluoruros se debe considerar como una causa de dispepsia (no debida a úlcera estomacal), especialmente para la fluorosis endémica.

De acuerdo con información de la CNA, existe fluorosis dental leve y moderada en las mismas entidades, aunque no se tienen datos de la prevalencia, esto es del número de casos con relación a la población en riesgo (tabla 5.15)

Tabla 5.15 Contaminación por fluoruros en fuentes de abastecimiento y fluorosis dental en entidades del norte de México