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Metodologías analíticas para la determinación y especiación de arsénico en aguas y suelos

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Se ha hecho una discusión completa de la química del arsénico y su distribución en la Tierra. El arsénico (As, número atómico 33, peso atómico 74,922) es un elemento ampliamente distribuido en la atmósfera, en la hidrosfera y en la biosfera. Si bien una gran cantidad del As en el medio ambiente proviene de fuentes naturales (meteorización, actividad biológica, emisiones volcánicas), existe una importante contribución a partir de actividades antropogénicas, tales como procesos industriales (minería, fundición de metales, pesticidas, etc.).

 El elemento puede estar presente en distintos estados de oxidación (–III, 0, III, V) y en formas inorgánicas y orgánicas, en un amplio rango de concentraciones en aire, agua, suelos, vegetales y animales. Las especies químicas más importantes son: Arseniato y otras formas inorgánicas de As(V) Arsenito y otras formas inorgánicas de As(III); Formas metiladas de As(V) como el ácido dimetilarsínico (DMA(V), el monometilarsonato (MMA(V)) y otras formas orgánicas de As(V); Formas metiladas de As(III) como el ácido dimetilarsenioso (DMA(III)) y otras formas orgánicas de As(III); Óxido de trimetilarsina (TMAO(V));  Arsenobetaína (AB); Arsenocolina (AC); Catión tetrametilarsonio (TMA+); Arsenoazúcares;  Arsenolípidos Otras especies.

Las formas fisicoquímicas individuales pueden incluir material particulado y formasdisueltas como especies inorgánicas simples, complejos orgánicos o el elemento adsorbido en partículas coloidales. La especiación del arsénico en materiales ambientales es de interés debido a los diferentes niveles de toxicidad exhibidos por las distintas especies. Con relación a este aspecto, el arsenito es la forma inorgánica más tóxica, 10 veces más que el arseniato. La toxicidad de especies metiladas de As(III) y As(V) es variada y se menciona más adelante. AB y AC son virtualmente no tóxicas.

Los niveles de As en el ambiente son variables, ya que es un elemento con muy alta movilidad y capacidad de transformación, pudiendo sorberse o desorberse de partículas, cambiar de estado de oxidación al reaccionar con oxígeno u otras moléculas del aire, del agua o del suelo o por acción de microorganismos. La presencia de elevados niveles de As en agua está directamente relacionada con su liberación desde la fase sólida, con fenómenos de transporte y de transferencia a otros medios y a procesos de dilución por mezcla. Las formas más comunes del As en agua son oxianiones de As(III) o As(V).

El As(III) es el más móvil y a su vez el más tóxico. Los potenciales redox y el pH son los factores más importantes que controlan la especiación, y ocasionan la elevada movilidad del elemento y la profunda variación en su concentración en los distintos cuerpos de agua (subterráneas, lagos, mar, aguas profundas, ríos, etc.). 

Los compuestos orgánicos arsenicales, tanto pentavalentes (mayoritarios) como trivalentes, están ampliamente distribuidos en la atmósfera, aguas, suelos, sedimentos marinos y dulceacuícolas y tejidos biológicos; se encuentran principalmente en organismos marinos. Las reacciones de metilación mediadas biológicamente que ocurren en los organismos convierten el arsenito y el arseniato inorgánicos en compuestos metilados de toxicidad moderada como MMA(V), MMAA, DMA(V), DAMA, TMAO y TMA+, precursores de formas orgánicas más complejas y prácticamente no tóxicas, como arsenolípidos, AB, AC y AsAz.

La presencia de compuestos arsenicales orgánicos en el suelo provienen generalmente de su uso extendido en la agricultura y como aditivo alimentario animal. Por otro lado, las plantas absorben As a través de las raíces, en un proceso influenciado por las características del suelo y de la propia planta. En los organismos animales, incluyendo al ser humano, existe una elevada transformación entre especies arsenicales inorgánicas y orgánicas, regulada por las condiciones ambientales. Las diferentes características físicas y químicas de las formas químicas presentes en el medio ambiente [As(V), As(III), MMA, DMA, TMA+, AC, AB, AsAz, etc.], dan como resultado diferentes grados de movilidad, biodisponibilidad y toxicidad de los compuestos.

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Fuente: Food News Latam® www.foodnewslatam.com

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