Plomo (Pb) y agua

Plomo (Pb) y agua

Plomo y agua: mecanismos de reacción, impacto ambiental y efectos en la salud

El agua de mar contiene concentraciones traza de plomo (2-30 ppt). Los ríos contienen una media de 3 a 30 ppb. El fitoplancton contiene aproximadamente 5-10 ppm de plomo (en base seca), los peces de agua dulce aproximadamente 0.5-1000 ppb, y las ostras 500 ppb aproximadamente. La organización mundial de salud (WHO) estableció en 1995 como límite legal 50 ppb de plomo, este límite decrecerá hasta 10 ppb en el 2010.


¿Cómo reacciona el plomo con el agua?

En condiciones normales el plomo no reacciona con el agua. Sin embargo, cuando el plomo se pone en contacto con aire húmedo, la reactividad con el agua aumenta. En la superficie del metal se forma una pequeña capa de óxido de plomo (PbO); en presencia de oxígeno y agua, el plomo metálico se convierte en hidróxido de cromo (Pb(OH)2):

2Pb(s)+ O2(g) + 2H2O(l) -> 2 Pb(OH)2(s)


Solubilidad del plomo y de sus compuestos

El plomo elemental no se disuelve en agua en condiciones normales (20ºC y presión de 1 bar). Sin embargo, la reacción tiene lugar cuando está disuelto en agua en las formas de PbCO3 o Pb(CO3)22-. Un ejemplo bien conocido de compuesto de plomo soluble en agua es el azúcar de plomo (acetato de plomo), cuyo nombre deriva de su naturaleza dulce.

El plomo se une frecuentemente al azufre en forma de sulfuro (S2-), o al fósforo en forma de fosfato (PO43-). En estas formas el plomo es extremadamente insoluble, y se presenta formando compuestos inmóviles en el medio ambiente. Los compuestos de plomo son generalmente solubles en agua blanda y levemente ácida.


¿Por qué el plomo está presente en el agua?

El plomo se utilizó como material de fontanería en épocas anteriores, y todavía está presente en construcciones antiguas. El plomo de las tuberías puede disolverse parcialmente en el agua que pasa a su través. El plomo se une al carbonato, por lo tanto inferiores cantidades de plomo se disuelven en agua dura. En el interior de las tuberías, se forma una capa de carbonato de plomo apenas soluble. Esta capa funciona como un recubrimiento de protección para el plomo subyacente de las tuberías. Los romanos solían llenar las tuberías con vino, causando la disolución de la capa y la formación de "azúcar de plomo".

A pesar de su toxicidad, el mencionado azúcar de plomo o acetato de plomo, se aplicó en el siglo XIX para endulzar el vino además de otras bebidas y alimentos.

El agua contaminada con compuestos de plomo procedía de minerales de la industria minera, esto fue ya advertido por el arquitecto Vitruvio, en el 20 A.C., cuando dio a conocer advertencias a cerca de sus efectos sobre la salud. En Roma el plomo se liberaba como un subproducto de la minería de la plata.

El plomo blanco, un carbonato de plomo (2PbCO3.Pb(OH)2), es un pigmento. Ya no se aplica debido a su extrema toxicidad. La venta de tubos de plomo blanco está prohibida en la Unión Europea.

El plomo orgánico se aplica en la producción de petróleo, por ejemplo, compuestos inorgánicos para la producción de baterías y de pintura.

La mayor parte del plomo procesado industrialmente se aplica para fabricar pantallas de TV y de ordenador.
Los compuestos teraetilplomo se aplican como aditivo en fuel. Estos compuestos orgánicos de plomo se convierten rápidamente en plomo inorgánico y acaban en el agua, en ocasiones incluso en aguas de consumo humano. Afortunadamente este modo de emisión de plomo se está reduciendo cada vez más.

En la arquitectura el plomo se aplica en tejados y en cristales de ventanas. Generalmente el plomo disuelto o en suspensión en el agua residual proviene de calles, tuberías y suelos.


¿ Cuáles son los efectos medioambientales del plomo en el agua?

El plomo y los compuestos de plomo son generalmente contaminantes tóxicos. Las sales de plomo II y los compuestos orgánicos del plomo son dañinos desde un punto de vista toxicológico. Las sales de plomo tienen en el agua un peligro de clase 2 , y por lo tanto son dañinas. Lo mismo se aplica a otros compuestos como el acetato de plomo, óxido de plomo, nitrato de plomo y carbonato de plomo.

El plomo limita la síntesis clorofílica de las plantas. No obstante las plantas pueden absorber del suelo altos niveles de plomo, hasta 500 ppm. Concentraciones más altas perjudican el crecimiento de las plantas. mediante la absorción por parte de las plantas, el plomo se introduce en la cadena alimenticia. Consecuentemente, la aplicación de pesticidas de plomo está prohibida en la mayor parte de los países. El plomo se acumula en los organismos, en los sedimentos y en el fango. El plomo en el agua residual proviene principalmente de los tejados y de las calles.

El plomo existe en forma de 4 isótopos estables, y no en menos de 26 isótopos inestables.

¿Cuáles son los efectos en la salud que produce el plomo en el agua?

El cuerpo humano contiene aproximadamente 120 mg de plomo. Alrededor del 10-20% del plomo es absorbido por los intestinos. Los síntomas de la exposición al plomo incluyen cólicos, pigmentación de la piel y parálisis. Generalmente los efectos del envenenamiento por plomo son neurológicos o teratógenos. El plomo orgánico causa necrosis de neuronas. El plomo inorgánico crea degeneración axónica. Ambas especies de plomo causan edema cerebral y congestión. Los compuestos orgánicos del plomo se absorben rápidamente y por lo tanto suponen un mayor riesgo. Los compuestos orgánicos del plomo pueden ser cancerígenos. Las mujeres son generalmente más susceptibles al envenenamiento que los hombres. El plomo causa alteraciones menstruales, infertilidad y aumenta el riesgo de aborto. Los fetos son más susceptibles al envenenamiento por plomo que las madres, e incluso los fetos protegen a la madre del envenenamiento por plomo. En tiempos pasados el plomo se aplicaba como medida del control de la natalidad, por ejemplo como espermicida y para inducir el aborto.

Los niños absorben mayores cantidades de plomo por unidad de masa corporal que los adultos (hasta un 40%). Por lo tanto los niños son generalmente más susceptibles al envenenamiento por plomo que los adultos. Los síntomas incluyen inferiores CI, cambios de comportamiento y desorden en la concentración. El plomo se acumula en los tejidos, el tipo más severo de envenenamiento causa encefalopatía. La toxicidad del plomo tiene lugar cuando los iones de plomo reaccionan con grupos tiol en proteínas, como enzimas, y éstas se quedan activadas. Además el plomo puede interaccionar con otros iones metálicos.


¿Qué tecnologías de tratamiento pueden aplicarse para eliminar plomo en el agua?

La eliminación de plomo en el agua se lleva a cabo mediante coagulación, filtración de arena e intercambio ionico. Adicionalmente, pueden aplicarse tecnologías de carbón activo y ósmosis inversa.

Literatura



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