Estudio de los niveles de plomo, cadmio, cinc y arsénico, en aguas de la Provincia de Salamanca (página 2)

MATERIAL Y MÉTODOS

El trabajo se ha
llevado a cabo en el Departamento de Medicina de la
Facultad de Medicina y en el Departamento de Química
Analítica, Nutrición y
Bromatología de la Facultad de Ciencias
Químicas, de la Universidad de
Salamanca.

El presente estudio se circunscribe a la provincia de
Salamanca, de la Comunidad
Autónoma de Castilla León. Aunque son muchas las
comarcas definidas en nuestra provincia, se han considerado, en
lo que se refiere a nuestro estudio, cuatro grandes zonas, cada
una de las cuales integra suficientes criterios comunes para
hacerla diferente de las otras. Así, tendremos: Zona 1,
Campo de Salamanca. Zona 2, Los Arribes. Zona 3,
La Sierra, Zona 4, La Armuña.

Recogida de muestras. Han sido analizadas 180
muestras de agua de la
provincia de Salamanca. El número total de muestras
analizadas se distribuye de la siguiente manera: 137 procedentes
de aguas de las redes de abastecimiento
destinado al consumo de
otros tantos núcleos de población; 35 han sido obtenidas de
fuentes, pozos
y manantiales, situados en núcleos de población, o
en sus proximidades; y 8 pertenecientes a los ríos,
riveras y lagunas. En la figura 1 se representa la
situación de los puntos de recogida de las
muestras.

 Figura 1
Puntos de recogida de las muestras

Las 137 redes de abastecimiento, cuya agua ha sido
analizada, pertenecen a otras tantas localidades elegidas al
azar, mediante la técnica de muestreo
aleatorio, entre los 368 municipios existentes en la provincia de
Salamanca, lo que supone un estudio del 37,2% del total de los
368 municipios que tiene la provincia. Las muestras procedentes
de aguas de abastecimiento han sido obtenidas en un punto de la
red de su
distribución, bien comunitaria (grifos o
caños públicos), bien particular, desechando
el agua
acumulada en la grifería, dejándola correr por
espacio de unos segundos.

Dada la enorme amplitud del trabajo, sólo se ha
recogido una muestra de agua
del abastecimiento de cada localidad, a fin de abarcar al mayor
número de éstas. Se han excluido del estudio los
municipios de más de 50.000 habitantes, con el objeto de
que éste tenga un carácter eminentemente rural. Los pozos,
fuentes y manantiales, cuya agua ha sido analizada, tienen una
localización variada, conseguida gracias a una investigación
de campo durante las salidas para recoger muestras de agua de
abastecimiento. Se han analizado las aguas de 6 ríos y
riveras, tomando una sola muestra de cada uno. No ha habido
uniformidad en el punto del curso del río en el que se ha
obtenido la muestra. La recogida de muestras de aguas se
realizó entre los meses de mayo de 1988 y junio de 1989.
Las muestras fueron recogidas en recipientes de pet, sin
ningún conservante ni reactivo, y fueron transportadas,
directamente y sin período de almacenaje, al laboratorio
para su determinación analítica. Durante la
recogida de muestras, se ha cumplimentado la hoja de control,
consignando los siguientes datos:
número secuencial de la muestra, municipio de procedencia,
punto de obtención de la muestra y fecha de
recogida.

Análisis de las muestras. Las
determinaciones analíticas han sido llevadas a cabo en el
Departamento de Química Analítica, Nutrición
y Bromatología de la Facultad de Ciencias Químicas
de la Universidad de Salamanca. Se han analizado 180 muestras de
agua, determinándose en cada muestra plomo, cadmio, cinc y
arsénico, por lo que el número total de
determinaciones ha sido de 720.

 En la determinación de plomo, las dos
opciones más utilizadas en la evolución de los métodos de
espectroscopía de absorción atómica, han
sido los métodos de cámara de Delves y de horno de
grafito. El método de
horno de grafito (análisis por absorción
atómica con atomización electrotérmica con
horno de grafito) puede ser fácilmente automatizado, es un
método simple, cuya precisión y exactitud son
similares o superiores a los del procedimiento de
la cámara de Delves.

 Para muestras con contenidos de cadmio a nivel de
ultratrazas, la técnica más apropiada es la
espectroscopía de absorción atómica con
atomización electrotérmica (EAA-horno de grafito),
preferiblemente con plataforma a temperatura
estabilizada y con corrector por efecto
Zeeman30.

 Para la determinación de zinc en el tipo de
muestras analizadas, la espectroscopía de absorción
atómica con llama es la técnica
adecuada.

 En el caso del arsénico, la
utilización de la espectroscopía de
absorción atómica con generación de hidruros
(EAA-GH), incrementa la sensibilidad en unas dos órdenes
de magnitud, en relación con la espectroscopía de
absorción atómica con
llama31.

 En definitiva, las razones para el uso de estas
técnicas son muy consistentes, debiendo
tener en cuenta aspectos como matriz,
operador, experiencia y razones económicas, a la vez que
características analíticas, como límite de
detección, exactitud y precisión. La
utilización de una u otra técnica se ha determinado
valorando todos estos factores.

Para la determinación de plomo y cadmio se ha
empleado el espectrofotómetro de absorción
atómica modelo VARIAN
AA – 1475, con corrector de fondo de lámpara de deuterio y
atomizador electrotérmico de Horno de Grafito, VARIAN GTA
-95.

 En el caso del zinc, se ha utilizado el
espectrofotómetro de absorción atómica ya
señalado para el plomo y cadmio. Para la
determinación de arsénico, la técnica
utilizada ha sido la espectroscopia de absorción
atómica con generación de hidruros, modelo VARIAN
VGA – 76, con separador gas
líquido, ya que su sensibilidad es la más apropiada
para el nivel de contenido de los elementos a
determinar.

 Determinación de niveles.
Según la Reglamentación Técnico-Sanitaria
para el abastecimiento y control de
calidad de las aguas potables de consumo público (Real
Decreto 1138/1990)32, tanto el plomo como el cadmio y
el arsénico, son considerados componentes tóxicos
del agua, y la concentración máxima admisible,
está fijada en 50 ppb para el plomo y el arsénico,
y en 5 ppb para el cadmio. El zinc es considerado "componente no
deseable" para las aguas de consumo humano y la
concentración máxima admisible es de 5000
ppb.

 Los límites de
detección se han definido por las distintas
técnicas analíticas y son los siguientes: plomo y
cadmio: 0,05 ppb; zinc: 0,80 ppb y arsénico: 0,20
ppb.

Con estos criterios se han fijado tres categorías
de niveles de contaminación, según los contenidos
en los elementos estudiados. Se han denominado "niveles
tóxicos" aquellos que superan las concentraciones
máximas admisibles, según la legislación
vigente; "niveles tolerables", aquellos que, aunque
detectándose contenidos de los elementos estudiados, no
superan las concentraciones máximas admisibles,
según la legislación vigente; y "niveles no
detectables", aquellos en los que, mediante las técnicas
utilizadas no se detectan trazas de los elementos
estudiados.

Análisis estadístico. El estudio
estadístico se ha llevado a cabo en la Unidad de Informática ubicada en el Hospital Nª
Señora de Sonsoles, de Ávila, mediante el programa Excel,
desarrollado en un ordenador tipo PC/AT compatible con el
sistema IBM.
Dado el marcado carácter observacional y descriptivo del
trabajo epidemiológico, se ha optado por el estudio de las
variables, una
vez transformadas en variables cualitativas y agrupadas en
distribuciones porcentuales. Así, se han obtenido tres
categorías diferentes de muestras: muestras con niveles no
detectables; muestras con niveles tolerables, y muestras con
niveles tóxicos. Para la comparación entre
distribuciones porcentuales de variables cualitativas, se ha
utilizado la prueba de hipótesis de test de chi
cuadrado, y se ha fijado el grado de significación para
p<
0,01

RESULTADOS

En la figura 2 se representan las distribuciones
porcentuales de muestras de agua, según sus contenidos de
plomo, cadmio, Zinc y arsénico. Un total del 56% de las
muestras analizadas presentan niveles tóxicos de cadmio,
siendo estas diferencias significativas estadísticamente,
incluso si las comparamos con el porcentaje de muestras de agua
con niveles tóxicos de plomo.

Figura 2
Distribución porcentual de las muestras según los
niveles de los elementos a estudio.

En el caso del plomo, si bien el grado de
contaminación de las muestras es menor, su presencia en
las aguas de nuestra provincia, es muy amplia, ya que un 28 % de
las muestras analizadas presentan niveles tóxicos, siendo
estas diferencias estadísticamente significativas, cuando
las comparamos con los porcentajes de muestras de agua con
niveles tóxicos de cinc y de arsénico. (P <
0,001).

Niveles de plomo en aguas, en relación con
la zona de procedencia (figura. 3).

Figura 3
Distribución porcentual de las muestras de agua, en
relación con los niveles de plomo y la zona de
procedencia.

Cuando comparamos los porcentajes de muestras con
niveles tóxicos y tolerables de plomo, no existen
diferencias significativas entre las distintas comarcas. Tan
sólo, al centrarse en las muestras con niveles de plomo no
detectables, se objetiva que en la zona de El Campo Charro
ninguna muestra presenta niveles no detectables, siendo estas
diferencias significativas, si las comparamos con las de Los
Arribes o La Sierra.

 Niveles de cadmio en aguas, en
relación con la zona de procedencia (figura.
4).

Figura 4
Distribución porcentual de las muestras de agua, en
relación con los niveles de cadmio y la zona de
procedencia.

Con carácter general, se puede decir que el
cadmio presenta un comportamiento
similar al plomo. Pero, cuando comparamos las muestras de aguas
procedentes de Las Arribes (zona 2), con las procedentes de La
Armuña (zona 4), aquellas presentan un mayor porcentaje de
muestras con niveles tóxicos, siendo estas diferencias
estadísticamente significativas.

Niveles de cinc en aguas, en relación con
la zona de procedencia (figura. 5).

Figura 5
Distribución porcentual de las muestras de agua, en
relación con los niveles de cinc y la zona de
procedencia.

Las distintas comarcas salmantinas presentan similares
porcentajes de muestras con niveles tóxicos. Sin embargo,
al estudiar las muestras de agua en las que no se ha detectado
ningún contenido de zinc, se observa que la comarca de La
Armuña y El Campo Charro, presentan un porcentaje de este
tipo de muestras significativamente inferior a las que proceden
de las zonas de La Sierra y Los Arribes.

 Niveles de arsénico en aguas, en
relación con la zona de procedencia (figura
6).

Figura 6
Distribución porcentual de las muestras de agua, en
relación con  los niveles de arsénico y 
la zona de procedencia.

No existen diferencias entre las distintas comarcas,
cuando se examinan los niveles tóxicos. Pero si estudiamos
las muestras de agua con niveles tolerables, se observa que la
zona de la Sierra presenta un porcentaje de muestras con trazas
de arsénico más elevado que aquellas procedentes de
las restantes.

Estudio de los niveles de plomo, cadmio, cinc y
arsénico, en aguas, en relación con el punto de
recogida de las muestras.

En la tabla 1, se representan las distribuciones
porcentuales de los niveles de plomo, cadmio, zinc y
arsénico, en aguas, en relación con el punto de
recogida de las muestras. No existen diferencias significativas
entre el grado de contaminación por los elementos
estudiados de las muestras de agua de las redes de abastecimiento
y las procedentes de otros puntos de recogida.

Tabla 1
Distribución porcentual de las muestras de agua, en
relación con los niveles de plomo, cadmio, cinc y
arsénico y con el punto de recogida de las mismas. (Aguas
naturales y aguas de abastecimiento)

DISCUSION

Los resultados ponen de manifiesto que el elemento que
está más presente y con unos niveles más
altos en las aguas de la provincia de Salamanca es el cadmio. Un
total del 56% de las muestras analizadas presentan niveles
tóxicos. Sin duda, es un resultado sorprendente, dado que
los datos recogidos en la literatura muestran que los
casos en que se han detectado niveles elevados de cadmio en
aguas, han estado siempre
en relación con actividad minera o industrial
importante13-17. Esta circunstancia podría
explicar los contenidos en cadmio de las aguas de unas pocas
localidades muy determinadas, que tienen en sus proximidades
explotaciones mineras, a cielo abierto y con importantes
escombreras de detritos que originan escorrentías dignas
de tener en cuenta. Pero, aquellas otras localidades,
pertenecientes a zonas donde la actividad minera o industrial
está ausente, muestran también altas
concentraciones de cadmio en sus aguas, tanto en aquellas
procedentes de las redes de abastecimiento, como las recogidas en
manantiales, charcas o ríos. Esto señala que otro
tipo de fuentes está implicado en el aporte de este metal
pesado a las aguas de nuestra provincia, y, como en el caso del
plomo, es más que probable que una distribución tan
amplia y unos niveles tan intensos solamente puedan explicarse si
las aguas presentan estos contenidos en cadmio de forma
natural.

El caso del plomo guarda cierta similitud con el
elemento estudiado anteriormente; si bien el grado de
contaminación de las muestras es menor, su presencia en
las aguas de nuestra provincia es muy amplia; mucho más de
lo que sería esperable, ya que un 28% de las muestras de
agua analizadas presentan niveles considerados como
tóxicos. Los factores epidemiológicos que inciden
en la
contaminación por plomo de las aguas son los mismos
que hemos referido al hablar de la contaminación por
cadmio, y de igual forma no explicarían en nuestro medio
los altos niveles encontrados. Otro factor epidemiológico
específico del plomo es la contaminación producida
por la liberación de este metal pesado desde las
conducciones de agua, especialmente cuando ésta presenta
un marcado carácter ácido. Son varios los casos
descritos en los que se han producido intoxicaciones
por este elemento debido a esta forma de
exposición3-8. Más adelante
quedará claro que en nuestro medio este factor no induce
diferencias en los contenidos de plomo de las muestras de agua.
Todo lo referido anteriormente señala que la fuente
más probable de aporte de este metal pesado al agua sea la
composición geológica del terreno, siendo, por lo
tanto, una forma de contaminación que se puede denominar
"natural". Sin embargo, no se pueden descartar otros
fenómenos de contaminación locales, tales como
filtraciones desde vertederos de residuos
sólidos, canteras o explotaciones mineras a cielo
abierto, que están presentes en las proximidades de
algunas poblaciones en las que se han detectado importantes
contenidos de cadmio y plomo en sus aguas, como son Los Santos y
Golpejas. Otras fuentes como el plumbismo asociado a actividades
cinegéticas33, son factores a tener en cuenta y
que justificarían estudios epidemiológicos
dirigidos más específicamente a este
fin.

En general, y salvo las puntualizaciones que
comentaremos a continuación, no existen diferencias
importantes del grado de contaminación de las aguas de los
cuatro elementos estudiados entre las cuatro unidades comarcales
provinciales. Como ha quedado puesto de manifiesto, la zona de
Los Arribes presenta un porcentaje de muestras de agua con
niveles tóxicos de cadmio significativamente más
elevado que aquellas procedentes de La Armuña. En el resto
de categorías de contaminación, también se
objetivan pequeñas matizaciones, como la mayor presencia
de plomo en las aguas de El Campo Charro, o la mayor presencia de
zinc en las aguas de La Armuña y el Campo Charro; o el
mayor contenido de arsénico de las aguas de La Sierra,
siempre presentando contenidos tolerables. La comparación
de estos datos con los recogidos en la literatura
internacional24-27, conduce a pensar que las
pequeñas diferencias del contenido de estos elementos en
las aguas de las distintas comarcas vienen determinadas
principalmente por las características
hidrogeológicas del terreno, ya que, como ha quedado
dicho, la actividad minera o industrial está
prácticamente ausente en todas las zonas. La incidencia de
la utilización de abonos químicos y productos
fitosanitarios es muy alta en la zona de La Armuña, sin
embargo, no parece incidir de forma notable en los niveles de
contaminación de sus aguas por los elementos
estudiados.

Los resultados obtenidos al comparar el grado de
contaminación de las aguas por los cuatro elementos, entre
las muestras procedentes de las redes de abastecimiento y las
obtenidas de otros puntos de recogida, que denominamos
genéricamente como "naturales", muestran una total
uniformidad, ya que no existen diferencias en ninguna
categoría y para ningún elemento estudiado. Con
estos resultados hay que pensar que el alto índice de
muestras contaminadas por plomo no es debido, como reflejan la
mayoría de los datos bibliográficos
recogidos3-7, a los aportes plúmbicos desde las
conducciones de agua, ya que las muestras "naturales", que no
poseen conducciones metálicas, presentan similares niveles
de contaminación por plomo. Esto indica que, en nuestro
medio, es otra la fuente de contaminación por este metal
pesado. Por lo tanto, concluimos que la manipulación del
hombre para
almacenar, canalizar y distribuir el agua, además de
tratarla para el consumo, no induce diferencias en el grado de
contaminación de las aguas por los elementos
estudiados.

En resumen, las aguas de la provincia de Salamanca,
presentan un alto grado de contaminación por cadmio, y, en
menor medida, por plomo, presentando contenidos tolerables de
zinc y arsénico. El grado de contaminación de las
aguas por plomo, cadmio, zinc y arsénico, es similar en
las distintas comarcas salmantinas. El grado de
contaminación por plomo, cadmio, zinc y arsénico es
igual en las aguas de las redes de abastecimiento destinadas al
consumo humano, que en las aguas "naturales", las cuales incluyen
las procedentes de pozos, fuentes tradicionales, ríos,
riveras y lagunas.

Estos hallazgos sugieren que las aguas de la provincia
de Salamanca presentan niveles muy altos de cadmio y plomo, de
forma natural, probablemente condicionados por las
características geológicas del terreno.

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* Proyecto de
Investigación Coordinado Multidepartamental
subvencionado por la Junta de Castilla León nº
1884.
Angel Luis Blanco Hernández (1), Dionisio Alonso
Gutiérrez (2), Oroncio Jiménez de Blas (3),
Margarita Santiago Guervós(1), Benito de Miguel Manzano
(1),
(1) Hospital de Nuestra Señora de Sonsoles.
Ávila.
(2) Hospital Universitario. Salamanca
(3) Departamento de Química Analítica,
Nutrición y Bromatología. Facultad de Ciencias
Químicas. Universidad de Salamanca. Universidad de
Salamanca.

Correspondencia: Angel Luis Blanco Hernández.
Paseo del Rollo, 74-76. 6º, D.
37003.Salamanca. Tfno: 923- 18 19 08.