Efectos de los Efectos de los Geominerales en la saludGeominerales en la salud

Dr. Alejandro Carrillo-Chávez(Ph. D. Geoquímica, Univ. of Wyoming)

CENTRO DE GEOCIENCIAS-UNAM, Campus Juriquilla, Qro.

Mayo-2002

Geominerales:Geominerales:

Geo = Planeta Tierra Geociencias =

Geología, Geofísica, Oceanología, Meteorología

Geología = Rocas, Minerales, Recursos Naturales, Agua (subterránea, superficial) Características Químicas del Agua)

El agua, líquido vital para la El agua, líquido vital para la vidavida

El agua es el compuesto mas abundante en la superficie de nuestro planeta.

Lamentablemente, el 94% es agua salada, no apta para consumo.

El restante 6% está en hielo glaciar, subsuelo ríos y lagos.

Agua subterráneaAgua subterránea El agua subterránea es la más usada en nuestro país. Se extrae por medio de pozos perforados hasta 600

metros. Su recarga es muy lenta.

Química del agua (HQuímica del agua (H22O)O)

El agua (H2O), nunca es pura. Siempre tiende a disolver minerales y a combinarse.

El agua potable necesita tener entre 200 y 500 mg de minerales disueltos en cada litro de agua.

Sólidos disueltos en el aguaSólidos disueltos en el agua

Los principales compuestos en el agua son: Na, K, Ca, Mg, CO3, SO4 y Cl (mayores).

Sin embargo, hay una gran cantidad de otros elementos en proporciones muy pequeñas (traza).

Elementos traza esencialesElementos traza esenciales

Los iones traza esenciales son: Fe, Mn, Zn, F, I, NO3, PO4, y muchos otros.

Las concentraciones de estos iones generalmente están en unos cuantos mg/l (o menos).

Iones traza no esencialesIones traza no esenciales Sin embargo existen

mucho otros iones disueltos en el agua natural que no tienen una función biológica.

Algunos de estos son: As, Se, Pb, Cr, Cd, etc.

Sus concentraciones generalmente son en fracciones de mg/l.

Sin embargo, en ciertas zonas sus concentraciones pueden ser muy altas.

Fuentes naturales de iones Fuentes naturales de iones mayoresmayores

El agua de lluvia incorpora O2 y CO2 de la atmósfera.

Al caer la lluvia disuelve minerales de las rocas.

Al infiltrarse en el subsuelo disuelve aún mas minerales.

Fuentes naturales de Fuentes naturales de elementos trazaelementos traza

Algunos eventos naturales como volcanes y yacimientos minerales aportan elementos traza al agua natural en proporciones bastante anómalas.

Esto produce que localmente el agua no sea potable.

Niveles de toxicidadNiveles de toxicidad Por increíble que parezca, solo se necesitan unas fracciones

de mg/l de algunos iones para ser no apta para consumo. Ejemplo: As (0.05), Cd (0.01), Se (0.01), Hg (0.002), Pb

(0.05). Un miligramo/litro es la milésima parte de un gramo

por litro, y un gramo es la milésima parte de un litro (un litro de agua pesa aproximadamente un kilogramo)

Por tanto un miligramo en un litro es la millonésima parte de un litro.

Algunas concentraciones de elementos en el agua se miden en microgramos por litro que es una milésima parte de un millón (mil millonésima fracción).

Estándares para agua potableEstándares para agua potable

Elemento Concentracion maxima (mg/l)Fe 0.3

Cu 1.0

Zn 5.0

As 0.05

Cd 0.01

Se 0.01

Cr 0.05

Pb 0.05

Hg 0.002

Algunos elementos traza en Algunos elementos traza en humanoshumanos

Elemento Prom. Cuerpo

Año reconocido

Función Efectos/def.

Fe 60 mg/kg Siglo XVII Transporta O2 en sang.

Anemia

Cu 1.0 1928 Cu + Fe, enzimas

Anemia, prob. Huesos, colest.

Zn 33 1934 Metabol. Prob. de crecimiento

As 18 1977 desconocido desconocido

Cd 0.7 1977 desconocido desconocido

Cr 0.03 1959 Insulina Diabetes

Se - - - 1957 Enzimas, Se + metales

Problemas de Corazón

Localidades en México con Localidades en México con problemas o potencial problemas o potencial

Elemento Localidad Concent. en agua

Origen

Fe Colima - - - Minas de Fe

Cu Sonora - - - Minas de Cu

Zn Guanajuato 2.0 ppm Minas de Ag-Zn

As Zimapan, La Laguna

0.5 –2.0 ppm Minas de Ag (As)

Cd Morelia 0.01 Residuos Ind.

Cr Leon, Gto - - - Curtidoras - rocas

Se Irapuato - - - Fertilizantes

ArsénicoArsénicoEstándar para agua: 0.05 mg/lRegiones conflictivas: La Laguna, Zimapán,

Baja Cal. Sur (origen natural y antropogénico)Hidroarcenisismo, Cancerigeno (piel)

ZincZincEstándar para agua: 5.0 mg/lRegiones conflictivas: Guanajuato (natural)

PlomoPlomoEstándar para agua: 0.05 mg/lRegiones conflictivas: Torreón (fundidora)Fuentes: Minería, pinturas, cacerolas de barro.

Otros elementos Otros elementos potencialmente tóxicospotencialmente tóxicos

Elem. Problemática Fuente Localidad

Li Depresión Natural y antropogenica

- - -

U Radioactivo, Cáncer

Natural antropogenica

Chihuahua

F Efectos dentales, huesos

Natural Aguascali-entes

Problemática globalProblemática global

E.U.A tiene un inventario de mas de 40,000 sitios potencialmente contaminados.

Su limpieza costaría millones de millones dólares.

México NO tiene un inventario.

Solo existen reportes aislados de sitios problemáticos.

Investigaciones de geoquímica Investigaciones de geoquímica ambiental-toxicológicaambiental-toxicológica

Toma de muestras de agua-suelo para análisis de metales traza.

Toma de muestras en personas para análisis de concentraciones.

Los análisis se realizan con absorción atomica (AA), o plasma inducido (ICP-MS) que permite detectar fracciones de mg/l.