HDT 49-50: Uso de cloro para la desinfección de agua para consumo: efectos en la salud humana
Por: Química María Luisa Castro de Esparza. Marzo-Junio 1992

Resumen
Según 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 América Latina y el Caribe la gastroenteritis y las enfermedades diarreicas 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 práctica 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.
Capacidad bactericida del cloro
Desde 1904, en los Estados Unidos de Norteamérica, el cloro ha sido utilizado continuamente 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 últimos 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 últimos 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 países 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 guías de calidad de agua (3), la OMS recomienda que, para tener la garantía 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).
Cloro residual: efectos tóxicos
Se presume que la toxicidad de las soluciones que contienen cloro, acido hipocloroso o hipoclorito es similar, ya que estos compuestos están 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 asmáticos o por aquellos que presentan reacciones alérgicas después 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 días 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 anecdótica 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 millón) 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 mayoría 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.
Según Mack (4) la ingestión de cloro más común 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 accidentalmente 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 cáustica 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 días, durante un periodo de 18 días, 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 exámenes médicos para la Fase I se realizaron durante el segundo y tercer días, luego de finalizado el tratamiento. Para la Fase II, los exámenes se realizaron semanalmente y después 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 estadísticamente significativas de los niveles de creatinina, calcio, gamma glutameltransverasa y del contaje de linfocitos, al compararse los niveles antes y después del tratamiento. Finalmente, la investigación concluyo que ninguna de las tendencias mostradas tenía consecuencias fisiológicas.
Efectos tóxicos de los sobreproductos de la cloración

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 orgánica presente (demanda de cloro) (2). Los ácidos húmicos y fúlvicos, 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 orgánicos clorados, entre ellos los trihalometanos (THMs). Asimismo, al ser cloradas algunas aguas con cargas orgánicas 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 cianógeno, cloropicrin y bromato (sal sódica).
Los efectos tóxicos de los trihalometanos (THMs) se manifiestan como depresores del sistema nervioso central y afectan las funciones del hígado y los riñones.
Los THMs más predominantes son el cloroformo y el bromodicloroetano; con frecuencia también 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), así 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 orgánicos 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, así como efectos en la audición. El cloropicrin causa problemas pulmonares, en caso de exposiciones ocupacionales o accidentales por más de 1 minuto, a una concentración de 2 mg/m3. En cuanto a los haloacetonitrilos y al cloruro de cianógeno, no se han determinado efectos sobre los humanos.
Estudio que reportan asociación entre la cloración del agua y casos de cáncer en seres humanos

Desde 1974 se ha conducido en Estados Unidos, una serie de estudios descriptivo-geográficos y epidemiológico-analíticos (caso-control), con el fin de evaluar la relación entre cáncer 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 cáncer con consumo de agua clorada (2).
Los primeros estudios realizados fueron los de carácter geográfico- descriptivo; eventualmente se estableció la necesidad de desarrollar estudios epidemiológico-analíticos 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 cáncer 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 cáncer-agua clorada, debido a que todavía existen diversas deficiencias en el diseño y en la metodología de la investigación, cuyos resultados podrían disminuir o elevar la magnitud real del riesgo de contraer cáncer.
Respecto a los resultados de los estudios descriptivo-geográficos, Wigle (et al.) (2) reporto una posible correlación entre contaminantes específicos en el agua potable y riesgos de contraer cáncer. El estudio se realizo en diferentes ciudades del Canadá con 10,000 habitantes como mínimo. Los datos de la calidad del agua fueron extraídos de tres encuestas nacionales sobre abastecimiento urbano de agua, así como de un informe de fluoración y mortalidad de cáncer en ese país. Los datos de mortalidad por cáncer (1973 a 1979) se obtuvieron de la Base de Datos de Mortalidad Nacional. Las variables consideradas en el análisis incluían: 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 mínimo) y nivel educativo de la misma. Se desarrollaron análisis de regresión lineal múltiple, 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 cáncer.
En estudios de caso-control, Cragle (et al.) (2) investigó la relación entre cloración del agua y cáncer al colon, empleando 200 casos de cáncer al colon de siete hospitales en Carolina del Norte, así como 407 casos de comparación sin evidencia de cáncer o historia familiar de pólipos, colitis ulcerosa, pólipos 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 género. Además, a través de encuestas por correo y entrevistas telefónicas, se obtuvo información adicional sobre consumo de alcohol, riesgos genéticos (otros casos de cáncer en la familia), dieta, región, 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 logística mostró que el riesgo de cáncer 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 cáncer 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 cáncer 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 consumían agua clorada y no-clorada. En el primer año de estudio se analizaron los datos de 1,630 personas con diagnostico de cáncer a la vejiga y de las 3,027 personas restantes sin problemas de cáncer. Los investigadores informaron una asociación entre el riesgo de cáncer a la vejiga y el consumo de agua clorada. No se reporto presencia alguna de cáncer a la vejiga en personas que consumían agua subterránea no- clorada. Finalmente, la incidencia del cáncer 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 cáncer 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 única de cloroformo concluyendo que con 1 æg/l, el riesgo de contraer cáncer 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 difícil extrapolar resultados obtenidos de estudios de cáncer 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, además 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 cáncer a la vejiga, en poblaciones que consumen agua clorada durante varios años.
Conclusiones y recomendaciones

Bibliografía

(Documentos disponibles en la biblioteca del CEPIS)

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