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Capacidad
bactericida del cloro Cloro
residual: efectos tóxicos Efectos
tóxicos de los sobreproductos de la cloración
Estudio
que reportan asociaciones entre la cloración del agua y casos de cancer en
seres humanos Conclusiones
y recomendaciones Bibliografía
Segun estudios de la
OMS, hasta 1990, tanto las enfermedades relacionadas con el agua de bebida, como la disposición inadecuada de las aguas servidas y excretas, se encuentran entre las tres causas principales de muerte en el mundo. Solo en America Latina y el Caribe la gastroenteritis y las enfermedades diarréicas son responsables de aproximadamente 200,000 defunciones al año, sin incluir las ocasionadas por la fiebre tifoidea, la hepatitis y otras similares (1).El empleo de cloro para la desinfección de agua de consumo humano es una practica aceptada en todo el mundo y ampliamente usada para el control de enfermedades diarreicas, como el cólera.
El desafío que se enfrenta con la cloración es el de lograr los máximos beneficios del uso del cloro como excelente desinfectante, con un mínimo de impacto ambiental y toxicidad de sus subproductos. No hay razón para discutir la necesidad de la desinfección del agua para bebida; el problema esta en evaluar y comparar el riesgo de su toxicidad y potencia cancerigena de los subproductos de la cloración, versus el beneficio que se obtiene en el control de las enfermedades transmitidas por el agua contaminada.
Desde 1904, en los Estados Unidos de Norteamerica, el cloro ha sido utilizado contínuamente para la desinfección del agua potable. Esta ampliamente comprobado que la aplicación del cloro en los procesos de desinfección, ha tenido un efecto positivo en la salud humana. Enfermedades de origen hídrico como la tifoidea, el cólera, la disentería, amebiasis, salmonellosis, shigellosis y hepatitis A, han decrecido en los Estados Unidos durante los ultimos 80 años, por efectos de la cloración (2).
Pese a haberse efectuado diversas investigaciones sobre la cloración del agua, aun no se han resuelto todas las dudas respecto a sus riesgos. Existen enigmas en las áreas más clásicas de la investigación sobre cloración, como por ejemplo su eficacia en la disminución de ciertos microorganismos. Recién en los ultimos años se ha obtenido algunos datos sobre la acción del cloro en la eliminación de microorganismos resistentes, causantes de enfermedades de origen hídrico, como el virus de la hepatitis A y los quistes de la Giardia lamblia (2).
La cloración es una alternativa para la desinfección del agua ampliamente difundida en los paises en desarrollo, dado que constituye la tecnología mas conocida por su eficacia, costos de su aplicación y por estar histórica y epidemiológicamente comprobada.
Por estas razones, en sus guias de calidad de agua (3), la
OMS recomienda que, para tener la garantia sanitaria de la calidad del agua para consumo y para asegurar su efecto ante cualquier contaminación posterior, debe existir un promedio de 0.3 mg/l de cloro residual activo y una turbiedad menor de 1 UNT (Unidad Nefelométrica de Turbiedad).
Se presume que la toxicidad de las soluciones que contienen cloro, acido hipocloroso o hipoclorito es similar, ya que estos compuestos estan en equilibrio dinámico y debido a que las comparaciones de toxicidad pueden efectuarse en base a la medición de la concentración de cloro disponible.
El grupo de individuos de alto riesgo esta constituido por los asmaticos o por aquellos que presentan reacciones alergicas despues de su exposición al cloro.
Citados por la
OMS (1991), los estudios de Watson y Kibler en 1933, Sheldon y Lovell en 1949, y Cohen en 1933 (4) describen cuadros de precipitación de asma como resultado del consumo de agua clorada.Muegge (5) sintetiza los resultados de informes sobre los efectos negativos en la salud, de aguas altamente cloradas que han sido consumidas por periodos que comprenden desde algunos dias a varias semanas, y que causaron algunos casos clínicos de toxicidad relacionados con el cloro, ácido hipocloroso o hipoclorito en el agua de bebida. Sin embargo, el autor presenta los datos en forma anecdotica y sin precisar lo concerniente a las pruebas efectuadas.
Por otro lado, Muegge informa sobre el caso de 150 personas de una base militar que consumieron agua con 50 ppm (parte por millon) de cloro (cerca de 1.4 mg Cl/kg/dia) durante un período de varios meses de desinfección, sin que se hubieran reportado efectos adversos.
Se notifico que el personal militar que tomo agua durante varios meses, con niveles de cloro entre 5 y 32 ppm (cerca de 0.14 a 0.91 mg Cl/kg/dia), no tuvo problemas. Sin embargo, los que consumieron agua con concentraciones mayores a 90 ppm de cloro, experimentaron una sensación de estrangulamiento e irritación en la boca y garganta.
Generalmente, la mayoria de la población rechaza el consumo de agua con niveles de cloro de 25 ppm (cerca de 0.7 mg/kg/dia), por causa del sabor y olor provenientes de blanqueadores a base de cloro.
Segun Mack (4) la ingestion de cloro mas comun ocurre por niños que beben blanqueadores (lejía) por accidente. Estas soluciones generalmente tienen concentraciones de hipoclorito de sodio de 3 a 6% en agua con pH alrededor de 11. Las cantidades que accidentamente ingieren los niños son de 4 a 5 ml, y causan irritaciones en la laringe y esófago y, en raras ocasiones, daños al esófago con perforación o formación de obstrucciones. No se precisa si la lesión es causada por el hipoclorito de sodio o debido a la naturaleza extremadamente caustica del blanqueador.
Lubbers (4) investigó los efectos de la administración continua de agua clorada en un grupo de voluntarios de sexo masculino, entre 21 y 35 años de edad. En la Fase I del estudio se les aumento progresivamente la dosis de cloro en el agua. Cada tres dias, durante un periodo de 18 dias, las concentraciones aumentaron de 0, 0.1, 1.0, 5.0, 10.0, 18.0 a 24.0 mg/l (0, 0.001, 0.014, 0.071, 0.14, 0.26 y 0.34 mg/kg, respectivamente). Durante la Fase II, 10 personas ingirieron cloro, a una concentración diaria de 5 mg/l en un volumen de 500 ml, durante 12 semanas consecutivas.
Los examenes médicos para la Fase I se realizaron durante el segundo y tercer dias, luego de finalizado el tratamiento. Para la Fase II, los examenes se realizaron semanalmente y despues de 8 semanas de iniciado el tratamiento. Los resultados indicaron ausencia de efectos tóxicos adversos en todos los grupos de estudio. Sin embargo, se pudo apreciar desviaciones estadisticamente significativas de los niveles de creatinina, calcio, gamma glutameltransverasa y del contaje de linfocitos, al compararse los niveles antes y despues del tratamiento. Finalmente, la investigación concluyo que ninguna de las tendencias mostradas tenia consecuencias fisiologicas.
Aparentemente, la existencia de riesgo en el consumo de agua clorada radica en la toxicidad indirecta de sus subproductos. Durante la cloración, se produce una serie de subproductos debido a la reacción del cloro con la materia organica presente (demanda de cloro) (2). Los ácidos humicos y fulvicos, que se encuentran en el agua de algunos lugares, son producto de la degradación de materia vegetal, la cual en la mayoría de los casos, le confiere color al agua. Otros compuestos proceden de la degradación de material animal. Los derivados de la degradación vegetal y animal son compuestos activos que, al reaccionar con el cloro, dan como resultado compuestos organicos clorados, entre ellos los trihalometanos (THMs). Asimismo, al ser cloradas algunas aguas con cargas organicas elevadas -por ejemplo, las aguas contaminadas con efluentes municipales- forman subproductos como: clorofenoles, ácido cloro acético, ácido dicloro acético, ácido tricloro acético, tricloro acetaldehida monohidratada, 1-1-dicloropropanona, dicloroacetanitrilo, dibromoacetanitrilo, tricloroacetanitrilo, cloruro de cianogeno, cloropicrin y bromato (sal sodica).
Los efectos tóxicos de los trihalometanos (THMs) se manifiestan como depresores del sistema nervioso central y afectan las funciones del higado y los riñones.
Los THMs mas predominantes son el clorofomo y el bromodicloroetano; con frecuencia tambien se encuentran el dibromoclorometano y el bromoformo. La concentración de los THMs depende de la presencia de los precursores (compuestos activos que pueden reaccionar con el cloro), asi como de la dosis de cloro y el tiempo de contacto, la temperatura del agua y el pH. En estudios efectuados en animales, se ha descubierto que el cloroformo en altas dosis es cancerígeno y que los otros THMs (pruebas en bacterias) son mutagénicos.
Con respecto a los clorofenoles, no se conoce si su consumo en el agua de bebida tiene efectos adversos en la salud humana. Sin embargo, en pruebas de laboratorio con ratas y conejos, se ha concluido que producen un daño significativo en los riñones y cambios histológicos.
En relación a los halocompuestos (compuestos organicos clorados) mencionados anteriormente, los efectos en la salud son diferentes para cada producto. Para los ácidos acéticos clorados, no se han realizado estudios a corto o largo plazo; tampoco se conoce de casos de intoxicación por consumo de agua. En lo que respecta al bromato, se ha reportado daño renal y disturbios gastro- intestinales, asi como efectos en la audición. El cloropicrin causa problemas pulmonares, en caso de exposiciones ocupacionales o accidentales por mas de 1 minuto, a una concentración de 2 mg/m3. En cuanto a los haloacetonitrilos y al cloruro de cianogeno, no se han determinado efectos sobre los humanos.
En el siguiente cuadro se muestran algunos compuestos que pueden formarse durante la cloración.
COMPUESTOS FORMADOS DURANTE LA CLORINACION
Benzaldehido Cloropicrin Benzilcianida save Dibromoacetanitrilo Bromoetano Dibromoiodometano Bromobutano Dibromometano Bromocloroacetonitrilo Acido dicloro acético Bromocloroiodometano Dicloroacetanitrilo Bromoclorometano Diclorodibromometano Bromocloropropano (4 isomeros) 1,2 - dicloroetano Bromodiclorometano Dicloroiodometano Bromoformo Diclorofenol Bromopentacloroetano Dicloropropano Bromo propano Hexacloroetano Bromotricloroetileno Hexacloropentadieno Tetracloruro de carbono p-hidroxibenzilcianida Cloral Iodoetano Clorobutano Metil bromo dicloro acetato Clorodibromometano 1,1,1 - tricloro acetanitrilo Clorodiometano Tricloro fenol
Desde 1974 se ha conducido en Estados Unidos, una serie de estudios descriptivo-geográficos y epidemiológico-análiticos (caso-control), con el fin de evaluar la relación entre cancer y la calidad del agua potable. Ambos tipos de estudios difieren en su diseño, metodología y, por lo tanto, no son comparables los resultados y posibles asociaciones de casos de cancer con consumo de agua clorada (2).
Los primeros estudios realizados fueron los de caracter geografico- descriptivo; eventualmente se establecio la necesidad de desarrollar estudios epidemiológico-análiticos que proveyeran de estimaciones sobre la magnitud del riesgo, considerando las exposiciones individuales y posibles factores de confusión. Los resultados de ambos tipos de estudios han demostrado un incremento de poca significancia en el riesgo de contraer cancer a la vejiga y al colon. A pesar de que cada generación de investigaciones se torna mas refinada en sus diseños y análisis, aun no se puede inferir con plena certeza la existencia de una relación causal cancer-agua clorada, debido a que todavia existen diversas deficiencias en el diseño y en la metodología de la investigación, cuyos resultados podrian disminuir o elevar la magnitud real del riesgo de contraer cancer.
Respecto a los resultados de los estudios descriptivo-geográficos, Wigle (et al.) (2) reporto una posible correlación entre contaminantes especificos en el agua potable y riesgos de contraer cancer. El estudio se realizo en diferentes ciudades del Canada con 10,000 habitantes como minimo. Los datos de la calidad del agua fueron extraidos de tres encuestas nacionales sobre abastecimiento urbano de agua, asi como de un informe de fluoración y mortalidad de cancer en ese pais. Los datos de mortalidad por cancer (1973 a 1979) se obtuvieron de la Base de Datos de Mortalidad Nacional. Las variables consideradas en el análisis incluian: fuente de agua, concentración de asbestos, carbón orgánico total, THMs con y sin cloroformo, concentración de cloro, dureza del agua, tiempo de residencia de la población (10 años como minimo) y nivel educativo de la misma. Se desarrollaron análisis de regresión lineal multiple, encontrándose frecuentemente una relación entre los niveles educativos bajos y la mortalidad. No se detecto una asociación significativa entre las dosis de cloro y muerte por diferentes tipos de cancer.
En estudios de caso-control, Cragle (et al.) (2) investigó la relación entre cloración del agua y cancer al colon, empleando 200 casos de cancer al colon de siete hospitales en Carolina del Norte, así como 407 casos de comparación sin evidencia de cancer o historia familiar de polipos, colitis ulcerosa, polipos adenomatus o cualquier otro desorden crónico intestinal mayor. Para ambos casos y controles, se requería que los sujetos en estudio residieran en el Estado, por lo menos durante los últimos diez años. Los datos de los sujetos de comparación fueron cruzados por edad, raza y genero. Ademas, a traves de encuestas por correo y entrevistas telefónicas, se obtuvo información adicional sobre consumo de alcohol, riesgos genéticos (otros casos de cancer en la familia), dieta, region, urbanicidad, educación y embarazo. Estas características fueron evaluadas y controladas durante todo el periodo de análisis. El tipo de servicio de suministro de agua fue verificado y categorizado para el análisis como clorado o no- clorado. El análisis de regresión logistica mostro que el riesgo de cancer al colon estaba asociado con los antecedentes genéticos, consumo de alcohol y dieta de alta grasa. Además, se encontró cierta asociación entre agua clorada y cancer dependiente de la edad y tiempo de exposición. En estos estudios no se han considerado las características físico-químicas del agua antes de ser clorada.
Canter (et al.) en 1987 (4) informó sobre la incidencia de cancer a la vejiga en una población, durante un estudio de caso-control aplicado a 4,657 personas, entre hombres y mujeres de raza blanca, de 21 a 84 años de edad, que consumian agua clorada y no-clorada. En el primer año de estudio se análizaron los datos de 1,630 personas con diagnostico de cancer a la vejiga y de las 3,027 personas restantes sin problemas de cancer. Los investigadores informaron una asociación entre el riesgo de cancer a la vejiga y el consumo de agua clorada. No se reporto presencia alguna de cancer a la vejiga en personas que consumian agua subterranea no- clorada. Finalmente, la incidencia del cancer a la vejiga fue asociada con el agua superficial clorada, pero no con los niveles de cloro residual o con los subproductos de oxidación.
En resumen, los estudios de caso-control indican la existencia del riesgo de cancer a la vejiga y, en menor grado, al colon, asociado al consumo de agua clorada. Este riesgo es mayor en personas con antecedentes genéticos y mayores de 60 años de edad.
Respecto a los ensayos de laboratorio con animales, el Consejo Nacional de Investigaciones de los Estados Unidos (2) reporta datos de pruebas realizadas utilizando una dosis unica de cloroformo concluyendo que con 1 æg/l, el riesgo de contraer cancer es de aproximadamente 1 en 10 millones, con un nivel de confianza de 95%, dato obtenido por extrapolación de pruebas realizadas en animales de experimentación. Según el limite regulado por la Environmental Protection Agency (EPA) de los Estados Unidos para 100 æg/l de THMs, el riesgo se incrementa a 1 cada 100,000 (2).
Desde el punto de vista toxicológico, es muy dificil extrapolar resultados obtenidos de estudios de cancer en animales de experimentación y extenderlos a los seres humanos. Asimismo, estos estudios se han hecho con un limitado número de animales y de compuestos, ademas de haberse realizado para un corto plazo.
El agua clorada expone al publico consumidor a un riesgo potencial que no esta claramente definido; los estudios caso-control han demostrado un ligero incremento en la probabilidad de contraer cancer a la vejiga, en poblaciones que consumen agua clorada durante varios años.
(Documentos disponibles en la biblioteca del CEPIS)
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