UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN

FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

CURSO:

EPIDEMIOLOGIA Y TOXICOLOGIA AMBIENTAL

DOCENTE:

ALFREDO LEÓN FLORES

TEMA:

“ESTUDIO DE ACUIFEROS DE LUGAR DE EXPOSICION, EN LA ESTIMACION DE LA EXPOSICION”

PRESENTADO POR:

QQUELCCA MAMANQUI, MELIZAVILCAPE QUISPE, RUTB

AREQUIPA – 2013

INTRODUCCION

En diversas regiones del país, el agua para bebida se ve seriamente contaminada por la existencia de aguas subterráneas con elevados contenidos de arsénico (As) siendo un serio problema de salud pública de importancia a nivel mundial debido al poder carcinógeno y neurotóxico del elemento.

La enfermedad se caracteriza por presentar lesiones en la piel y alteraciones sistémicas cancerosas y no cancerosas, luego de un periodo variable de exposición a concentraciones mayores de 10 ppb en agua de consumo diario. Estudios recientes han demostrado que la población infantil expuesta durante el periodo prenatal y posnatal puede tener menor desempeño neurológico que los niños no expuestos.

El cromo es el segundo metal, después del plomo, más común presente en los acuíferos. Debido al crecimiento de las actividades industriales las fuentes de contaminación del medio por cromo y otros metales han aumentado considerablemente. Las principales actividades antrópicas que involucran la contaminación por cromo son la minería y la industria.

La contaminación de agua en acuíferos por los compuestos orgánicos peligrosos de origen industrial se identificó serios problemas a principios de la década de 1970. Pequeñas cantidades de solventes orgánicos clorados líquidos pueden contaminar grandes volúmenes de los recursos subterráneos de agua potable porque son considerados como tóxicos a concentraciones muy bajas. En la mayoría de los casos la contaminación del agua subterránea ocurrió debido al almacenamiento o a la disposición de solventes líquidos residuales entre las décadas de 1940 y 1970. Frecuentemente el tricloroetileno (TCE) y el percloroetileno (PCE) se encuentran en el agua junto con otros compuestos químicos tóxicos como el dicloroeteno (DCE) y el cloruro de vinilo (VC) que son productos de la degradación natural de estos dos compuestos químicos.

1.- MARCO TEORICO

1.1.- ACUIFERO

Un acuífero es una formación geológica subterránea compuesta de grava, arena o piedra porosa, capaz de almacenar y rendir agua. Las condiciones geológicas e hidrológicas determinan su tipo y funcionamiento.

Hay dos tipos de acuíferos:

Acuífero confinado, el agua se encuentra atrapada entre las estratos impermeables de la roca o entre rendijas de las formaciones rocosas.

Acuífero no confinado, el agua no está almacenada a presión por no estar encapsulada en la roca.

1.2.- VULNERABILIDAD DE ACUIFEROS

El Nacional Academy Council (1993) de Estados Unidos definió la vulnerabilidad del agua subterránea como la probabilidad de que los contaminantes alcancen una posición especifica en el sistema del agua subterránea después de infiltrarse.

Vulnerabilidad especifica.- se refiere a un contaminante especifico, clase de contaminante o actividad humana.

Vulnerabilidad intrínseca.- únicamente considera las características geo hidrológicas.

1.3.- PROBLEMÁTICA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS

La calidad del agua subterránea es la suma de la influencia naturales y el antropogenicas. Algunas de las actividades que generan graves riesgos de contaminación son las actividades industrializadas.

1.4.- RIESGO A LA SALUD HUMANA

Riesgo es la probabilidad de ocurrencia de daño al ser humano como consecuencia de su exposición a sustancias toxicas o agentes peligrosos.

Matemáticamente el riesgo se expresa en términos de probabilidad. Al decir 1 x 10¨6, equivale a decir que se tiene una probabilidad de uno en un millón de que se presente un efecto desfavorable.

Para el caso de compuestos carcinógenos, el riesgo se define como:

Riesgo = dosis de exposición a lo largo de la vida x FPC

Para el caso de compuestos no carcinógenos:

Cociente de peligro = dosis de exposición / DRf

Donde la dosis de exposición a lo largo de la vida, es la cantidad de contaminante que ingresa al organismo de un individuo a lo largo de la vida, por unidad de peso corporal por día, a través de las diferentes vías de exposición (ingestión, inhalación o contacto dérmico).

El FPC es un valor que expresa la potencia de la sustancia química para producir cáncer.

DRf, es una estimación de la exposición diaria (mg/Kg. d) a la que el ser humano puede ser expuesto a lo largo de la vida sin un riesgo apreciable de que se presenten efectos adversos a la salud.

1.5.- FUENTES DE CONTAMINACION

Los acuíferos contienen minerales o parámetros cuyas características y concentraciones dependen de la naturaleza del material geológico a través del cual se mueve el agua subterránea y también depende de la calidad del agua de recarga.

Municipales: disposición de residuos en suelos, fugas de drenaje de líneas de agua residual.

Industriales: derrames de químicos, combustibles, arrastre de residuos en minas, tuberías y tanques de almacenamiento subterráneo.

Agrícolas: uso de fertilizantes y pesticidas en el campo, derrame de químicos, residuos de granjas, almacenamiento superficial y subterráneo, tanques, pozos construidos inadecuadamente o abandonados.

Residenciales: uso de detergentes, pintura, productos de limpieza, sistemas sépticos ineficientes.

2.- FUENTES Y PROPIEDADES DE LOS SOLVENTES CLORADOS

El TCE y el PCE son compuestos químicos manufacturados (sintéticos) usados en numerosos procesos y productos industriales. El TCE es un compuesto químico que disuelve aceites y grasas utilizado para el desgrase de equipos y maquinarias militares e industriales, y el PCE es utilizado por las tintorerías. El TCE se utiliza en productos de

limpieza y pegamentos y sigue siendo empleado como desengrasante industrial, solvente de extracción y como refrigerante de baja temperatura.

El TCE y el PCE son compuestos moderadamente volátiles punto de ebullición es de 87 – 121 °C), muy poco soluble en agua (solubilidad de 129 – 1100 mg/L), y alrededores de 1.5 veces más denso que el agua. En conjunto todas estas propiedades hacen que los solventes clorados se muevan con facilidad, se degraden muy lentamente en el medio ambiente y a la vez sean muy difícil de remover del suelo y acuíferos. Por su baja solubilidad estos compuestos no se mezclan con el agua en los acuíferos contaminados, por tanto una porción pequeña de solvente se disolverá en el agua mientras la otra porción del solvente que no se disuelva permanecerá como una fase liquida densa no acuosa. Este líquido pesado puede infiltrarse hasta el fondo del acuífero o también puede permanecer atrapado dentro de los poros del suelo y los acuíferos. Aun cuando las cantidades que pueden disolverse son muy pequeñas, son suficientes para contaminar fuentes de agua a niveles por encima de los estándares nacionales para el agua fijados por la USEPA. Los estándares nacionales incluyen al TCE y al PCE como compuestos químicos con potencial de causar cáncer y daño al hígado y tiene un nivel máximo de contaminante permisible de 0.005 mg/L.

Figura N° 1: esquema de la contaminación de los solventes clorados como líquidos de fase densa no acuosa descendiendo en el acuífero y sirviendo como una fuente para una pluma de contaminación de un solvente soluble.

2.1.- IMPACTOS DEL TCE A LA SALUD

Los seres humanos pueden ser expuestos al TCE y al PCE en el trabajo y en los hogares a través de la bebida de agua contaminada, algunos estudios sugieren que la absorción cutánea y la inhalación son las principales rutas de exposición al TCE. Esto se debe a que el TCE y el PCE son compuestos químicos moderadamente volátiles presentes en el agua contaminada pueden ser trasferidos al aire.

Numerosas investigaciones han demostrado que el TCE y los subproductos de su descomposición como el cloruro de vinilo (CV) pueden inducir cáncer en los humanos

como (hígado, riñones, próstata, cuello del útero, linfoma y leucemia) han sido asociados con la exposición al TCE y a otros compuestos químicos clorados. Otros efectos adversos asociados a la exposición incluyen enfermedades relacionadas con el sistema nervioso central y reproductivo de los humanos. La exposición también puede afectar al sistema inmunológico detonando el surgimiento de enfermedades como el Lupus y Esclerodermia. La exposición a este compuesto químico también ha sido asociada con el aumento en el número de defectos de nacimiento (malformaciones congénitas).

Un grupo de investigadores están intentando ver la forma cómo prevenir o corregir los efectos negativos de la exposición al TCE en animales de laboratorio mediante el uso de suplementos alimenticios como el acido fólico. Si estas investigaciones muestran resultados positivos, entonces se llevara a cabo otros estudios para ver si el uso de un método similar pudiera ayudar a reducir la incidencia de malformaciones congénitas.

3.- ALCANTARILLADO

3.1.- SANEAMIENTO DOMESTICO SIN ALCANTARILLADO

Esto a menudo es un problema en gran parte en zonas rurales. Por la construcción de instalaciones de saneamiento sin alcantarillado (uso de letrinas), las letrinas de pozos son a menudo profundas excavaciones para permitir una larga vida útil., el cual puede causar grave contaminación de las aguas subterráneas por microorganismos patógenos y nitratos, que pueden generan en gran medidas problemas en la salud.

Virus presente en pozos de agua potable ubicado en agua subterránea

Enterovirus: causa importante de infecciones agudas especialmente del sistema nervioso central, con meningitis y encefalitis.

Rotavirus: principal agente viral que causa diarrea severa en niños menores de dos años.

Astrovirus: también se asocia con enfermedades gastrointestinales que se adquieren por contacto por personas enfermas, consumo de alimentos o aguas contaminadas.

Calcivirus: fueron los primeros agentes virales que se asociaron con la gastroenteritis.

Adenovirus: se asocian con la gastroenteritis y enfermedades respiratorias. Hepatitis A: causa la hepatitis.

4.- EL CULTIVO CON AGROQUÍMICOS

Las prácticas agrícolas han demostrado ejercer mayor influencia en la calidad del agua subterránea. Debido a la lixiviación de fertilizantes y pesticidas del cultivo intensivo el cual afecta a grandes áreas del acuífero. El exceso de riego, el uso de altas cantidades de

fertilizantes, incremento de cosechas al año, suelo y zonas no saturadas son delgadas y permanentes el cual conduce a una rápida lixiviación.

El aumento dramático en el uso de pesticidas en los últimos años en especial insecticidas organoclorados (actualmente prohibido su uso),

5.- ELIMINACION DE LOS RESIDUOS URBANOS E INDUSTRIALES LIQUIDOS

Es la contaminación del agua subterránea por la evacuación de desechos líquidos, que contienen cromo y cadmio de chapado del metal, sin el debido tratamiento.

El método más común de eliminación de los residuos sólidos municipales es por deposición de vertederos. Un relleno sanitario puede ser cualquier área de tierra utilizada para el depósito de residuos sólidos y este constituye una fuente potencialmente contaminante del agua subterránea. La generación de lixiviados es la principal amenaza para el agua subterránea, generados por el relleno. La composición química depende de la naturaleza, edad del vertedero y la tasa de lixiviación.

La mayoría de los residuos sólidos municipales contienen poco material peligroso pero los desechos sólidos de origen industrial puede contener una proporción mas alta de componentes tóxicos, tales como metales y contaminantes orgánicos.

6.- EXPOSICION A SELENIO

El selenio es un micronutriente esencial de gran importancia para los seres humanos, sobresaliendo su potente acción antioxidante y su capacidad para regular el mecanismo de la glándula tiroides.

La fuente principal de selenio que contienen cantidades significativas son alimentos y en algunos casos el agua.

Selenio mayor de 900 µg/d, puede producir selenosis, cuyos síntomas principales son caída del cabello, fragilidad de las uñas, olor gárlico del aliento, elevada prevalencia de caries y problemas neurológicos.

Estos altos niveles de selenio potencialmente toxico en los acuíferos provienen de aguas geotérmicas profundas.

En un estudio realizado en los Altos de Jalisco, México se determinó con muestreos en pozos que alimentaban las redes municipales de agua potable de 17 cabeceras municipales. La concentración de selenio se determinó mediante espectrometría de emisión óptica con plasma acoplado individualmente siendo el límite de detección de 1 µg/L.

Las dosis de exposición a selenio vía agua potable se estimaron para bebes de 12 meses 10 Kg, niños de seis años (20 Kg) y adultos mayores de 25 años (60 Kg). Los cálculos de basaron en un consumo de agua diario de 0.75, 1 y 2 L, para bebe, niño y adulto.

La ingesta diaria de selenio y la dosis de exposición estimada para los habitantes son muy altas. Esto representa un riesgo potencial para algunas enfermedades secundarias, como nauseas, vómitos, y diarrea, principalmente para bebes y niños.

7.- EXPOSICION AL ARSENICO

HIDROARSENISMO CRONICO REGIONAL ENDEMICO

Enfermedad producida por la exposición a la ingestión prolongada (crónico) de agua que contenga sales de arsénico que afecta a gran parte de la población (endémico) de una región. Lo cual constituye un ejemplo interesante de analizar como complejo eco patógeno. Progresivamente la enfermedad evoluciona en cuatro periodos: hiperhidrosis palmo plantar (prurito y descamación, conjuntivitis, vómitos o diarreas), hiperqueratosis palmo plantar (lesiones dolorosas), melanodermia y cancerización.

Esta enfermedad fue descripta por primera vez en Argentina, el cual se denominó enfermedad de Bell Ville.

8.- EXPOSICION AL CROMO

El cromo es un potente metal industrial utilizado en diversos productos y procesos.

Muchas aplicaciones industriales que usan el Cromo es estado de oxidación VI, lo deposita sobre el suelo como desecho en estado sólido, que al descomponerse e infiltrarse el agua de lluvia a través de ellos, produce lixiviados. Estos migran en fase acuosa interactuando a su paso con las partículas del suelo. Una vez que estás partículas llegan a nivel freático producen la contaminación de las aguas subterráneas.

Fuentes potenciales de contaminación industrial: inyección de efluentes, los residuos sólidos y efluentes líquidos.

8.1.- IMPACTOS DEL CROMO EN LA SALUD

Efectos del cromo sobre la salud Erupciones cutáneas Malestar de estomago y ulceras Problemas respiratorios Debilitamiento del sistema inmune Daño en los riñones e hígado Alteración del material genético Cáncer de pulmón Muerte

9.- RESULTADOS

PARAGUAY

De acuerdo a Osmar Sarubbi, presidente del Ente Regulador de Servicios Sanitarios (Erssan) todos los acuíferos del país se encuentran contaminados.

De los 1270 prestadores de las aguateras en Paraguay, el 70% de estas sirven del Acuífero Patiño-situado en el departamento Central. P ero el problema es que todos los acuíferos, incluyendo al de Patiño estas seriamente contaminados bacteriológicamente según Erssan.

Los reportes de loa análisis fisicoquímicos bacteriológicos de las aguas profundas tienen altos niveles de contaminación bacteriológica (especialmente Escherichia Coli- produce diarrea) y tóxicos como: nitratos y nitritos.

CONCLUSIONES

El recurso agua no solo es necesario para la salud pública, sino también para la producción económica en los sectores agrario, industrial, para cubrir una función medioambiental de mantenimiento de equilibrios ecológicos vinculados al medio acuático y a los valores paisajísticos.

La magnitud de cualquier problema de contaminación depende de varios factores, como el tamaño de la zona afectada, la cantidad de contaminante implicada, la solubilidad, la toxicidad y densidad de contaminante, la composición mineral y las características hidrológicas del terreno en el cual se mueve el contaminante.

La contaminación de acuífero se origina por el vertido de alguna sustancia nociva, la cual penetra en capas subterráneas del suelo y se extiende, hasta encontrar a su paso algún acuífero donde se disolverá el contamínate, siendo arrastrado por el propio acuífero.

Los vertederos abandonados representan un riesgo potencial para las aguas subterráneas durante años o décadas.

BIBLIOGRAFIA

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