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La toxicidad del arsénico
¿En dónde se encuentra el arsénico?

Curso: WB1576
Fecha original: 1 de octubre de 2009
Fecha de expiración: 1 de octubre de 2011
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Objetivo de aprendizaje

Al terminar esta sección, usted será capaz de

  • Identificar en qué partes de Estados Unidos se encuentra el arsénico hoy en día.

Introducción

La liberación del arsénico al ambiente es el resultado tanto de las actividades humanas como de las actividades naturales. El arsénico puede ingresar al ambiente de manera natural a través de

  • agua subterránea,
  • minerales,
  • procesos geotérmicos.

Fuentes naturales e industriales

El arsénico es liberado al ambiente por los volcanes, por la erosión de los depósitos minerales que contienen arsénico y por diversos procesos comerciales e industriales.

El arsénico se encuentra de manera natural en la corteza terrestre. Mucha de su dispersión en el ambiente se debe a la minería y a procesos comerciales. En la industria, el arsénico es un subproducto del proceso de la fundición (separación del metal y la roca) de diversos minerales metálicos como el

  • cobalto,
  • níquel
  • oro,
  • plomo,
  • zinc, y

En el siglo XIX, se usaba mucho el arsénico en pinturas y colorantes para ropa, papel y papel tapiz (Meharg 2003).

Productos de arsénico

No ha habido una producción doméstica de arsénico desde el año 1985. En 2003, el productor más grande de compuestos de arsénico fue China, a quien le siguieron Chile y Perú, y el mayor consumidor de arsénico en el mundo eran Estados Unidos (ATSDR 2007).

En el pasado, el arsénico se utilizó en Estados Unidos como componente de los insecticidas contra hormigas y de los desinfectantes para animales (la forma líquida concentrada de estos productos resultó ser la más tóxica para los humanos). En los últimos años las restricciones regulatorias para el arsénico, especialmente para los productos para el hogar, han contribuido a reducir su uso así como los riesgos de exposición asociados a ellos (NAS 1977).

Otras fuentes incluyen a
  • aleaciones no ferrosas,
  • desecantes utilizados en la cosecha mecánica del algodón,
  • herbicidas (como las sustancias químicas utilizadas para erradicar las malezas de los postes de teléfono y del ferrocarril, y como el Agente Azul, usado por las tropas de los EUA en Vietnam),
  • manufactura del vidrio, y
  • sustancias químicas para matar algas (García-Vargas y Cebrian 1996).

El trióxido de arsénico se puede encontrar en los pesticidas y en los defoliantes, así como en el whiskey destilado ilícitamente (Murunga y Zawada 2007). Hoy en día, el arsénico se usa ampliamente en la industria electrónica como arseniuro de galio y como gas arsina en los componentes de los semiconductores.

Más del 90% del consumo doméstico de trióxido de arsénico en al año 2003 se utilizó para la fabricación del compuesto arsenato cromado de cobre (CCA), esencial para los conservadores de la madera. La madera tratada con CCA se conoce como "madera tratada a presión". Como respuesta a las preocupaciones de los consumidores, los fabricantes estadounidenses del conservador de madera hecho a base de arsénico decidieron realizar cambios voluntarios para suplir el CCA con otros conservadores de madera, sobre todo en ciertos productos de uso residencial. En el año 2002, la Agencia para la Protección del Ambiente (EPA) logró un acuerdo con los fabricantes de conservadores de madera para que dejaran de utilizar el CCA en virtualmente todas las aplicaciones domésticas. Desde el 31 de diciembre del 2003, es ilegal tratar la madera para aplicaciones domésticas con CCA. No obstante, la madera que fue tratada con CCA antes de esta fecha aún puede usarse, así como los productos de madera tratados con CCA que sean utilizados en ambientes industriales (ATSDR 2007). Inclusive, existen selladores que pueden usarse con el fin de reducir las filtraciones de arsénico de maderas tratadas con CCA (EPA 2007).

Muchas estructuras exteriores de madera, como las que se encuentran en los juegos infantiles han sido tratadas con conservadores de arsenato cromado de cobre. La fotografía de la izquierda muestra una de estas estructuras. Los conservadores le confieren a la madera un color verde, como se puede apreciar en la siguiente fotografía.

conservadores le confieren a la madera un color verde

El arsénico en los medicamentos

El arsénico se ha usado y se usa actualmente en productos medicinales.
  • Actualmente, el arsénico se utiliza en la quimioterapia de inducción y de consolidación para tratar la leucemia promielocítica aguda, así como para tratar otros cánceres (Miller et al. 2002; Hu et al. 2005).
  • El arsénico se puede encontrar en algunos remedios tradicionales que provienen de varios países asiáticos (Garvey et al. 2001; Chan 1994). También se puede encontrar en algunos remedios naturopáticos u homeopáticos (Kerr y Saryan 1986).
  • La "solución de Fowlers", que contiene un 1% de trióxido de arsénico, se utilizó en épocas pasadas para tratar enfermedades cutáneas como la psoriasis y el eczema. Así mismo, se utilizó para tratar la leucemia y la estomatitis. Al asociarse el uso de la solución de Fowler con el cáncer de piel, se redujo sensiblemente el uso del arsénico para fines médicos (Rossman 2007).
  • La arsfenamina (Salvarsan) fue la primera cura efectiva para la sífilis, hasta que fue reemplazada por los antibióticos al término de la Segunda Guerra Mundial (Rossman 2007).

Producción industrial de arsénico

  • La producción industrial de arsénico ha cesado en Estados Unidos. El arsénico se ha retirado de los pesticidas domésticos, aunque el uso comercial del arsénico importado todavía es considerable (ATSDR 2007).

Uso del arsénico en diversos componentes

Todavía se pueden encontrar pesticidas descontinuados que contienen arsénico en algunas granjas y hogares de los EUA (ATSDR 2007).

El arseniuro de galio se usa en componentes integrales de

  • celdas químicas fotoeléctricas,
  • diodos emisores de luz,
  • microondas,
  • láseres, y
  • semiconductores.

El gas arsina, la forma más toxica del arsénico (en exposiciones agudas), se usa comercialmente en la industria de la microelectrónica, y se puede encontrar accidentalmente en los procesos metalúrgicos y de minería.

El gas arsina también se utiliza en la producción de semiconductores, aunque también se han utilizado algunos sustitutos de menor toxicidad como la tributilarsina.

El gas arsina se produce cuando un ácido u otra sustancia reductora se añade a compuestos que contienen arsénico, como los metales en los que éste elemento es un contaminante de bajo nivel (ATSDR 2007).

El gas arsina provoca un síndrome clínico con características muy diferentes al provocado por otros compuestos de arsénico.

El uso de los compuestos de arsénico en la guerra química

Uso de los compuestos de arsénico en la guerra química
  • El clorovinilo de dicloroarsina (también conocido como lewisita) fue desarrollado como agente vesicante para la guerra química en los años veinte. En los años 50 se le consideró obsoleto en Estados Unidos, de manera que se neutralizaron y destruyeron las reservas de este compuesto. No obstante, todavía se pueden encontrar algunas bases militares en los EUA en los que existen piezas de artillería que contienen lewisita que no fue destruida (EPA 2008). La lewisita es un compuesto de la familia química de las arsinas que tiene un efecto en la salud diferente al efecto que tienen los compuestos de arsénico. Por ejemplo, causa quemaduras cutáneas severas (por contacto) a concentraciones muy bajas.

Otros procesos industriales

Otros procesos industriales que involucran al arsénico incluyen a:
  • la purificación de gases industriales (remoción de azufre),
  • las centrales carboeléctricas, y
  • el endurecimiento de las aleaciones metálicas.

Alimentos

El arsénico puede encontrarse en alimentos como:
  • La comida de mar (especialmente en bivalvos [almejas, ostras, ostiones, mejillones], crustáceos [cangrejos, langostas], y en ciertos peces de aguas frías que se alimentan en el fondo marino, así como en algas marinas/«kelp».
  • Las formas orgánicas de arsénico que se encuentran en la comida de mar (principalmente la arsenobetaina y la arsenocolina, también conocidas como "arsénico de los peces") generalmente se consideran no tóxicas, y se excretan en la orina 48 horas después de haber sido ingeridas (ATSDR 2007).
  • No obstante, se han encontrado algunos tipos de arsénico inorgánico en algunos tipos de algas. Existen referencias recientes sobre la presencia de muy altos niveles de arsénico inorgánico (MMA) en las algas hijiki (Rose et al.2007).

almejas, ostras, mejillones

Figura. Se han encontrado cantidades bajas de arsénico en muchos alimentos, particularmente en la comida de mar. Así mismo, se han encontrado concentraciones más altas de arsénico inorgánico en los moluscos bivalvos (almejas, ostras, mejillones) y en crustáceos (cangrejos y langostas). Las formas orgánicas de arsénico que se encuentran en la comida de mar (principalmente la arsenobetaina y la arsenocolina, también conocidas como "arsénico de los peces") son consideradas generalmente como no tóxicas, y son excretadas en la orina 48 horas después de haber sido ingeridas (ATSDR 2007).

Tabla 1

Fuente de arsénico vs. contaminación ambiental potencial

Fuente de arsénico

Contaminación ambiental

Pozos artesianos en acuíferos contaminados geológicamente Agua potable
Minerales Agua potable y suelo
Erosión de tierras, desechos de minas y molinos, materiales con arsénico que son transportados por la lluvia Agua potable y suelo

Puntos clave

  • En algunas partes del país, se puede encontrar el arsénico inorgánico en la industria, en la madera tratada con arsenato cromado de cobre, y en aguas de pozos artesianos privados.
  • El arsénico orgánico se encuentra en muchos alimentos, particularmente en algunos mariscos. Las formas orgánicas de arsénico, así como las cantidades de arsénico que se encuentran en la comida de mar, se consideran generalmente como no tóxicas.

Verificación de progreso

3. El arsénico es un(a)

A. Mineral que ocurre de manera natural
B. Sustancia sintética
C. Sustancia sin valor comercial
D. Desecho vegetal

Answer:

Respuestas

  1. La respuesta correcta es la B. La mayor parte del arsénico industrial usado en Estados Unidos en años recientes ha sido utilizado para fabricar conservadores de madera. El uso de conservadores de madera a base de arsenato cromado de cobre ha sido descontinuado.

Comentarios para la opción A (Sólo web). La mejor opción es la B. No se permite el uso de arsénico en pesticidas fabricados en los EUA. La mayor parte del arsénico industrial usado en Estados Unidos en años recientes ha sido utilizado para fabricar conservadores de madera.

Comentarios para la opción B (Sólo web). Opción correcta. El arsénico se ha utilizado ampliamente en años recientes en la fabricación de compuestos conservadores de madera a base de arsenato cromado de cobre. No obstante, el uso de tales conservadores ha sido descontinuado.

Comentarios para la C (Solo web). La mejor opción es la B. Los minerales metálicos contienen arsénico natural y se consideran desechos de fundición y no productos de manufactura. La mayor parte del arsénico utilizado en la industria en Estados Unidos en años recientes se ha usado para la manufactura de conservadores de madera.

Comentarios para la D (Sólo web). La mejor opción es la B. El arsénico no se utiliza en la manufactura de centrales eléctricas. La mayor parte del arsénico utilizado en la industria en Estados Unidos en años recientes se ha usado para la manufactura de conservadores de madera.

  • Para revisar contenidos relevantes, por favor vea el apartado "Productos de arsénico" en esta misma sección.

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