El arsénico podría ser considerado el rey de los venenos. Diversas películas como Arsénico por compasión, de Frank Capra, y El nombre de la Rosa, de Jacques Annaud, ilustran el efecto mortal que tiene una alta dosis en las personas.
Este elemento se encuentra de manera natural en el medio ambiente. Sin embargo, es muy tóxico en su forma inorgánica. El arsénico inorgánico está presente en altos niveles en las aguas subterráneas de países como Argentina, Bangladesh, Camboya, Chile, China, Estados Unidos, India, México, Pakistán y Vietnam.
La exposición prolongada al arsénico inorgánico, principalmente a través del agua potable y los alimentos, puede provocar una intoxicación crónica cuyos efectos más característicos son las lesiones cutáneas y el cáncer de piel.
Científicos y (un poco) detectives
Encontrar el origen de estas intoxicaciones no siempre es sencillo. A menudo, los científicos necesitamos combinar la ciencia y la actividad detectivesca. Pondré como ejemplo un trabajo que realizamos en la Universidad de Arizona en 2002 y que comenzó con la aparición del arsénico como una de las causas relevantes de envenenamiento en el informe anual de la Asociación Americana de Centros de Control de Envenenamientos.
A partir de aquel dato, nos marcamos el objetivo de averiguar de dónde procedía el arsénico y, por tanto, explorar qué posibles actividades antropogénicas estaban implicadas. Para ello, empleamos el método científico propuesto por Descartes, que podría resumirse muy someramente en tres etapas dentro de un ciclo virtuoso: observación de un fenómeno, establecimiento de una hipótesis explicativa y validación con los resultados experimentales.
Primera hipótesis
Una posible opción era recurrir a una explicación acientífica y considerar, bajo un claro prejuicio de género, que un alto número de las denominadas viudas negras –mujeres que querían acabar con la vida de sus parejas– podría justificar los hechos.
No obstante, los datos señalaban que no existía una diferencia significativa en el número de afectados según el sexo y, por tanto, la ingesta involuntaria debería ser la hipótesis más probable.
Segunda hipótesis
Nos planteamos que los derivados de arsénico procedían del entorno y, de alguna forma, ascendían por la cadena trófica hasta llegar al ser humano. ¿Esta vía de acceso, desde el ambiente al ser humano, podría deberse a causas socioeconómicas?
Esta hipótesis tampoco se pudo validar ya que no existía ninguna relación entre los afectados y las condiciones socioeconómicas o étnicas de las personas fallecidas.
Tercera hipótesis
La química del arsénico es compleja, ya que posee una amplia reactividad derivada de sus estados de oxidación –la oxidación se da cuando un elemento o compuesto pierde uno o más electrones–.
Curiosamente, una manera de eliminar el arsénico es oxidarlo a una forma insoluble –arseniato, con símbolo As(V)–, que se deposita en vertederos de residuos inertes. ¿Podría escapar el arsénico de los vertederos y llegar a la cadena trófica?
Bacterias que utilizan el arsénico
Para validar la idea de que el arsénico provenía de los vertederos, diseñamos un experimento con tres reactores cargados inicialmente con la misma cantidad de arseniato simulando tres posibles situaciones de lixiviación –arrastre de los contaminantes por el agua– en un vertedero.
Uno de los reactores contenía, además de material orgánico, bacterias anaerobias que pueden obtener energía sustituyendo el oxígeno por otros elementos como azufre o arsénico en reacciones de oxidación-reducción.
Observamos la evolución de los tres reactores a lo largo de 250 días. Las bacterias redujeron el arsénico a su forma soluble –el arsenito, As(III)– y, consecuentemente, se produjo su movilización en el lixiviado.
Cuando las bacterias no estaban presentes, y por tanto no era necesario esperar a que creciesen, el proceso de movilización del arsénico de la materia orgánica se aceleraba.
Las corrientes de lixiviación terminan en las aguas subterráneas, de manera que el arsénico puede incorporarse a la cadena trófica (por ejemplo, se acumula en los huevos de pollos y patos) y finalmente puede llegar al ser humano.
Corrientes tóxicas en los vertederos
Además, con la ayuda del Departamento de Farmacología y Toxicología de la Universidad de Arizona, detectamos en los lixiviados la presencia del ácido cacodílico (ácido dimetilarsínico). Este compuesto presenta una amplia problemática, lo que multiplica exponencialmente los efectos tóxicos de la corriente de lixiviado:
Es tóxico por ingestión, inhalación o contacto.
Promueve tumores en presencia de otros compuestos.
Formaba parte del herbicida llamado Agente Azul, usado en la Guerra de Vietnam.
En consecuencia, un mal sellado de los vertederos (defecto estrutural) o una mala operación de los mismos por el depósito de residuos que mezclen materia inorgánica y orgánica aumentan exponencialmente la probabilidad de una liberación paulativa de metales pesados en los lixiviados que derivan casi siempre en situaciones de alarma ambiental.
Por eso no es extraño que la Comisión Europea acabe de anunciar que denunciará a España ante el Tribunal de Justicia de la Unión Europea por tener al menos 195 vertederos ilegales sin cerrar, sellar o restaurar desde 2008, provocando daños graves al medio ambiente y poniendo en peligro la salud de las personas.
Se debe actuar preventivamente, combinando simultáneamente un diseño adecuado de la instalación y una buena gestión de los vertederos que obligatoriamente implica una vigilancia y tratamiento de los lixiviados que generan.
Los impactos sobre el medio ambiente de una sustancia y, finalmente, los daños para la salud humana que pueden causar dependen de muchos factores que se pueden concatenar, dando lugar a una tormenta perfecta. Prevenir (minimizar) y tener un plan de contingencia (mitigar) es siempre una buena estrategia ambiental.