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Estudio de los Niveles de Metales en Agua de Red en Edificios del Gran Buenos Aires
Trinelli, M. A.*, Folguera, L.**, Camerotto Andreani, P. A.*, Crubellati, R.***, Magallanes, J. F.** y Blesa, M. A.*
* Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (3iA), Universidad Nacional de San Martín, Argentina- ** Gerencia Química, Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), Argentina***Instituto de Tecnología Minera (INTEMIN), Servicio Geológico Minero Argentino (SEGEMAR), Argentina. Contacto (M. A. Trinelli): [email protected]
Objetivo
Resultados y discusión
Diferencias en los niveles de todos los metales se encontraron entre los tres
edificios. A continuación se muestran los gráficos de box plots para Pb, Zn y Cu.
2,0
El Código Alimentario Argentino (CAA) establece límites para los niveles de Cr,
Fe, Ni, Cu, Zn y Pb para agua de consumo en los valores de 50, 300, 20, 1000,
5000 y 50 μg/L respectivamente. A su vez, la OMS recomienda como valor guía el
de 10 μg/L de Pb para protección de los niños.
Diseño del muestreo y mediciones
0,5
0,0
-0,5
1
2
3
0,8
0,6
1,0
0,5
0,0
-0,5
0,2
0,0
1
2
3
Edificio
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
-1,0
1
2
3
Edificio
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
1,8
1,4
1,6
1,4
1,4
1,2
1,2
1,2
1,0
1,0
log (Cu/ppb)
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-0,2
0,8
0,6
0,4
-0,4
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,6
0,2
-0,8
-1,0
- Edificio 3: En el Partido de San Martín, hecho a nuevo hace pocos años, posee cañerías de termofusión.
-1,2
NO
SÍ
Por sistema de distribución interno
Tanque
1,0
1,6
1,0
Las muestras de agua fueron recolectadas en cada edificio en dos horarios del
día (reflejando picos de actividad o inactividad) y en dos días distintos. Dentro de
cada edificio se muestrearon los tanques y cisternas si la hubiera, y canillas de
baños y/o cocinas en cada piso. Los sitios muestreados se señalan en las figuras
siguientes:
1,2
En el gráfico de Pb se indica el valor guía recomendado por la OMS y es
importante notar que aunque ya se han quitado los outliers, el edificio 1 supera
dicho valor. Este hecho pone en evidencia la antigüedad del edificio. El resto de
los metales se encuentran por debajo de los niveles del CAA.
En otro de los análisis se detectó que Pb, Cu y Zn incrementan sus niveles en el
agua que circuló por el sistema de distribución interno del edificio 1 con respecto
al agua de los tanques, como puede observarse en los siguientes box plots:
1,8
- Edificio 2: En el Partido de San Martín, es también un edificio antiguo pero fue remodelado y le quedan pocos
caños de plomo.
1,5
1,4
0,4
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
Edificio
fueron
Edificio 1: en la C.A.B.A., 60 años de antigüedad, mayoría de cañerías originales de plomo.
2,0
1,6
log (Cu/ppb)
1,0
-1,5
2,5
1,8
OMS
-1,0
log (Pb/ppb)
-
antigüedad,
log (Pb/ppb)
Las cañerías de agua en edificios antiguos pueden ser de plomo o Hidrobronz® de cobre y zinc. En edificios modernos se suele encontrar el material
llamado termofusión que no aporta metales al agua. A las cañerías se suman
soldaduras y grifería, con todo esto puede ocurrir un aporte importante de metales
al agua de red. En particular de plomo cuando las cañerías son de este material,
metal que es elevadamente tóxico y produce un daño acumulativo principalmente
sobre el sistema nervioso central y periférico.
Tres edificios de actividad pública, de diferente
seleccionados para la toma de 140 muestras en total:
2,0
1,5
log (Zn/ppb)
Introducción
log (Zn/ppb)
Estudiar los niveles de Cr, Fe, Ni, Cu, Zn y Pb en agua de red en edificios del
área metropolitana y alrededores, de diferente antigüedad, con el fin de evaluar el
aporte de cañerías.
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
-0,8
0,0
NO
SÍ
Por sistema de distribución interno
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
-1,0
-1,2
NO
SÍ
Por sistema de distribución interno
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
Este resultado también está indicando la disolución de los metales provenientes
de cañerías y soldaduras. El Cu y el Zn pueden provenir de caños de Hidro-Bronz,
(que hasta los ´90 contenía Cu y Zn). Lo mismo se obtuvo para el edificio 2, con el
agregado del Ni que también da diferencias según el agua de red haya recorrido
las cañerías o no, pudiendo provenir de la grifería.
Cuando los niveles de Ni y Zn en el agua del edificio 2 se analizan por piso (en
este caso planta baja y primer piso), se encuentran diferencias:
Cisterna
Esquema del Edificio 2 y los sitios de
muestreo seleccionados (●)
0,1
0,0
Parte
IV
Parte I
2 baños
Esquema del Edificio 3, sus partes y cantidad de
0,5
0,0
0
1
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
-1,0
-1,5
Cálculos
Un pretratamiento de los datos se realizó para poder ejecutar los cálculos estadísticos. La distribución de
los datos que era originalmente lognormal fue normalizada; se quitaron los outliers (valores extremos alejados
del seno de los datos) detectados por el método de los 3 sigma en su versión de estadística robusta; los datos
inferiores al límite de detección se reemplazaron por la mitad de ese límite.
Se aplicó el test ANOVA (a = 0.05) con el objeto de determinar diferencias entre:
a) los tres edificios,
b) los días de muestreo,
c) los turnos,
d) los pisos y sectores dentro de cada edificio,
e) el agua que atraviesa el sistema de distribución interno y el agua de los tanques de reserva.
Los métodos para determinar la significancia estadística utilizados fueron el test de Tukey (para muestras
con varianza homogénea) y el test de Cochrane (para muestras con distinta varianza). Los cálculos se realizaron
con el software Statistica y programas propios.
Se examinó la correlación lineal entre las concentraciones de los metales en los tres edificios.
0
1
Piso
Median
25%-75%
Non-Outlier Range
Outliers
Extremes
En el edificio 3, se observa un bajo nivel de plomo indicando que no hay aporte
de las cañerías y también que Fe, Zn, Cu y Ni incrementan sus niveles en el agua
que circuló por el sistema de distribución interno.
Finalmente, en la siguiente tabla se indican los valores de las correlaciones
lineales entre concentraciones de metales en cada edificio, consideradas
importantes (valor mayor a 0,64):
Edificio 1
Cu-Zn: 0,72
sitios de muestreo seleccionados
La concentración de los metales en las muestras de agua se determinó por
espectrometría de emisión atómica por plasma inductivo con detector de masas
(ICP-MS) en un equipo Agilent 7500 Series, con un límite de cuantificación de 0,20
μg/L.
que podrían estar indicando
que el primer piso posee
menor concentración de los
metales porque ha sido
renovado.
1,0
-0,5
Piso
3 baños
1 cocina
6 tanques
2 cocinas
2 baños
1
dispenser
1,5
0,2
-0,3
Esquema del Edificio 1 y los
Parte II
2,0
0,3
-0,2
2 baños
1 cocina
seleccionados (●)
2,5
0,4
-0,1
Parte
III
sitios de muestreo
0,5
log (Zn/ppb)
log (Ni/ppb)
Tanque
Ni-Zn: 0,64
Edificio 2
Cu-Zn: 0,80
Cu-Pb: 0,91
Zn-Pb: 0,83
Ni-Cu: 0,76
Ni-Zn: 0,81
Edificio 3
Cu-Zn: 0,65
Cu-Pb: 0,68
Zn-Pb: 0,76
La correlación de Cu y Zn aparece en los tres edificios y puede atribuirse al
Hidro-Bronz, así como la de Pb y Zn a las soldaduras.
Conclusiones
Los niveles de plomo en las muestras de agua de red en edificios antiguos
evidenciaron un aporte de las cañerías estadísticamente significativo, y en algunos casos
superaron los niveles guía para agua de consumo humano.
Hay una clara relación entre la antigüedad de los edificios y el contenido de Cu y de
Zn que podría aparecer por la disolución de caños de Hidro-Bronz. Estos metales también
presentan una correlación lineal en los tres edificios.
En todos los edificios hay una marcada diferencia en el contenido de metales del agua
que circuló por los sistemas de distribución internos y la que no lo hizo.
Agradecimientos
CONICET, CNEA, 3iA-UNSAM
Ing. Jorge Esquinazi (Decker)