Fluoración del agua potable

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Large water pipes next to monitoring equipment.
Difusor de flúor (izquierda) en una torre de agua en Minnesota, 1987.
Cartel estadounidense en los años 1950 en contra la fluorización del agua potable, la vacuna contra la poliomielitis, el Alaska Mental Health Enabling Act y un gobierno mundial de tipo comunista.

La fluoración del agua potable[1]​[2]​ —referido a veces como fluorización del agua potable— consiste en la acción controlada de añadir un compuesto fluorado en el agua de abastecimiento público, con el fin de elevar sus niveles de flúor hasta una concentración óptima para prevenir la caries dental.[1]​ Se considera la concentración óptima de flúor aquella que reduce los niveles de caries, sin que ello provoque una saturación en los tejidos expuestos (fluorosis dental).[3]​

Sin embargo, la fluorización del agua presenta controversias por los posibles efectos no deseados sobre la salud,[4]​ habiendo países que han prohibido esa práctica o que la han dejado de realizar.[5]​

No obstante, en aquellos países en los que no se consume agua fluorada, se promueve el consumo de sal o leche fluoradas con el fin de conseguir los mismos efectos sobre la población,[6]​ si bien en estos casos el consumidor tiene la libertad de elegir si quiere tomar alimentos con flúor o no, mientras que el caso de la fluoración del agua de abastecimiento público, se está obligando al consumidor a tomar un elemento que tal vez no desee tomar.

La OMS recomienda que en cada comunidad se utilice sólo un tipo de fluoración sistémica (es decir, del agua, la sal o la leche), combinándola con el uso de dentífricos fluorados, y que se vigile la prevalencia de fluorosis dental para detectar cualquier aumento de la incidencia y evitar que supere los niveles admisibles.[7]​

Historia

En 1901, el Dr. Frederick McKay, dentista en Colorado Springs (EEUU) observó la existencia de una tinción dental permanente en una mayoría de sus pacientes, particularmente en aquellos que habían residido en la zona toda su vida. La coloración era conocida popularmente como "tinción del Colorado", y McKay la rebautizó como "esmalte moteado".

Sospechando un origen relacionado con los abastecimientos de agua, un químico de una compañía que operaba en la zona, H.V. Churchill, se ofreció para hacer análisis de las muestras de agua de su área de trabajo. Se trataba de un acto interesado para descartar que la planta de aluminio para la que él trabajaba pudiera ser responsable de algún vertido nocivo en el agua de la zona que pudiera asociarse al esmalte moteado.

Churchill mandó identificar en las muestras de agua recibidas, todos aquellos elementos aparentemente no significativos e insospechados hasta ese momento en análisis previos. El elemento que atrajo la atención en dichos análisis por su elevada concentración en agua fue el flúor.

A raíz de esto, el Servicio Nacional de Salud Pública de EEUU encargó la investigación conocida como de las “21 ciudades” sobre la relación entre fluoruros, esmalte moteado y caries dental. Los resultados, conocidos en 1942, llevaron a aconsejar la fluoración del agua de bebida para combatir la caries, en concentraciones comprendidas entre 0,7 y 1,2 ppm. Este rango ha permanecido prácticamente vigente hasta nuestros días, en zonas donde se ha puesto en marcha la fluoración artificial del agua.

En los años 70 empezó a gestarse la idea de que la fluoración podía provocar cáncer. Se hicieron estudios en animales, que arrojaron una relación entre el cáncer de huesos y la ingestión de grandes cantidades de flúor. En los 80 y los 90 se hicieron estudios a gran escala por todo Estados Unidos concluyendo que no había forma de relacionar la ingesta de flúor con algún tipo de cancér, ni se observó ninguna concentración superior de fluoruros en los huesos[8]​.

Usos en el mundo

Mapa del mundo que muestra los países en gris, blanco y varios tonos de rojo según el porcentaje de la población que consume agua potable fluorada. The U.S. and Australia stand out as bright red (which the caption identifies as the 60–80% color). Brazil and Canada are medium pink (40–60%). China, much of western Europa, and central África are light pink (1–20%). Germany, Japan, Nigeria, and Venezuela are white (<1%).
Porcentaje de la población que consume agua fluorada, tanto de manera natural como artificial.[9]​
     80–100%      60–80%      40–60%      20–40%        1–20%      < 1%      Desconocido

La práctica de la fluorización del agua se realiza de manera muy extendida en los Estados Unidos de América.[10]​ Se ha introducido también esta práctica en zonas de muchos otros países como por ejemplo en Argentina, Australia, Brasil, Canada, Chile, Colombia, Hong Kong, Irlanda, Israel, Korea, Malasia, Nueva Zelanda, Filipinas, Singapur, España, Reino unido, y Vietnam. Se estima que 12 millones de personas en Europa Occidental, 171 millones en EE. UU. (61.5% de la población), y 355 millones a nivel mundial (5.7% de la población mundial)[5]​ consumen agua fluorizada artificialmente.[9]​

Además, a nivel mundial, se estima que al menos 50 millones de personas beben agua fluorada a niveles elevados, ya que el flúor no tiene función conocida en el cuerpo siendo ingerido. Es probable que esta cifra sea en realidad mucho más alta. Se usa agua fluorada en muchos países como Argentina, Francia, Gabón, Libia, México, Sri Lanka, Tanzania, Estados Unidos de América, y Zimbabwe. En algunos lugares, en particular en partes de Senegal, Sri Lanka, China, y la India, la fluorización del agua sobrepasa los niveles recomendados. Se estima que en China unos 200 millones de habitantes consumen agua fluorada con niveles iguales o superiores a los recomendados.[9]​ El consumo excesivo de fluoruro puede provocar fluorosis dental y otros síntomas de descalcificación de los huesos como osteoporosis y artritis.[cita requerida]

Controversias por la fluorización del agua

La fluorización del agua presenta muchas controversias, tanto entre los expertos como en la población en general, por diferentes motivos, que van desde la falta de consentimiento del consumidor para tomar una sustancia que algunos califican de innecesaria,[11]​ hasta los supuestos efectos perjudiciales sobre la salud relacionados con el consumo de flúor.[12]​[13]​

Los partidarios de la fluorización del agua argumentan que los efectos negativos se producen a partir de consumos elevados y que las dosis aplicadas en el agua son lo suficiente pequeñas como para no afectar a la salud, estando justificado su uso porque los beneficios que obtiene la población por la fluorización son superiores a los riesgos.[14]​ Las dosis de consumo de flúor recomendadas en EE.UU. y Canadá son de 4mg/día para el hombre, 3mg/día para la mujer y entre 2-3mg/día para niños y adolescentes. Las autoridades sanitarias recomiendan la adición de flúor al agua de consumo, siempre y cuando ésta sea deficitaria en el mismo, de modo que su concentración sea como máximo de 1ppm (1mg/litro), cantidad máxima recomendada como saludable.[15]​ En España, las dosis de flúor en las aguas de abastecimiento público suele ser menor a 1ppm.[16]​

En algunas localidades se ha interrumpido la fluorización del agua, como por ejemplo en ciudades de Finlandia, Alemania, Japón, Holanda, Suecia y Suiza.[5]​ En ocasiones los objetivos de la fluorización del agua de reducir la incidencia de la caries se pueden conseguir también mediante otras medidas alternativas. Por ejemplo en Francia, Alemania y muchos otros países europeos y no europeos se comercializa sal fluorada y en algunos países también leche enriquecida en fluor.[17]​ También es muy común utilizar pasta de dientes fluorada o elixires o geles para el lavado de la boca con flúor o barnices para los dientes fluorados.

Métodos para eliminar el flúor del agua

Los métodos disponibles para la eliminación del fluoruro del agua potable se pueden clasificar en:[18]​

  • Floculación: La técnica de Nalgonda, nombre del pueblo en India dónde el método fue realizado. El método consiste en agregar alumbre al agua a tratar produciendo la precipitación del flúor. Desde que el proceso se lleva a cabo es más eficaz bajo condiciones alcalinas, agregando cal y que además sirve como desinfectante. Después de revolver la cuba, los elementos químicos se coagulan y precipitan en el fondo del recipiente, debido a que es más denso que el agua. El agua tratada se retira en forma superficial sin remover el fondo.
  • Adsorción: El otro sistema es filtrar el agua a través de una columna condensada con un adsorbente, como la alúmina activada (Al2O3), el carbón de leña activado, o resinas de intercambio iónico, no son eficaces para la eliminación del fúor. Este método, también, es conveniente para las comunidades pequeñas y uso en el hogar. Cuando el adsorbente se satura con los iones de fluoruro, el material del filtro tiene que ser lavado con un ácido débil y eliminado con solución alcalina. El efluente del lavado es rico en fluoruro y debe eliminarse cuidadosamente para evitar la contaminación del agua subterránea. Las unidades de casa son más convenientes para filtrar cantidades pequeñas de agua pensadas sólo para beber; pero un sistema de servicio extenso y eficaz exige asegurar que los filtros se reemplazan o se regeneren en el momento correcto. La tecnología es sólo parte del problema: la comunidad deberá entrenar al personal que lleve a cabo la tarea más los insumos químicos necesarios, por ello su puesta en funcionamiento es más difícil.
  • Evaporación: Es el simple uso del sistema de destilación, el sistema en si debe tener una fuente calórica. Puede ser eléctrica, gas ó combultible líquido. El resultado es óptimo para la eliminación del flúor. Los Emiratos Arabes lo utilizan para la obtención de agua dulce a partir del agua de mar, durante el proceso de generación eléctrica. Pero también elimina las sales útiles para el organismo, como el sodio y potasio, que debe ser repuesta de manera artificial. Tiene un costo elevado por la utilización del combustible y las instalaciones. En la actualidad hay un proceso menos costoso, que utiliza como fuente calórica el sol. El dispositivo fue desarrollado por la Marina de los Estados Unidos para obtener agua dulce a partir también del agua de mar, durante un naufragio. Para tal efecto se utiliza un recipiente plástico transparente de nailon; con forma de burbuja al inflarse. Una membrana separa el agua de mar de una cavidad de aire. Esta membrana tiene la propiedad de dejar pasar el vapor de agua y luego se condensa en las paredes internas de la burbuja que por gravedad desciende a un receptáculo para ser utilizada como agua dulce. Este dispositivo suele rendir apenas unos litros de agua destilada debido a su pequeño tamaño, de tan solo un metro de diámetro y su valor de destilación depende del suministro solar. Este principio puede ser utilizado a gran escala donde la radiación solar es intensa.
  • Condensación de humedad ambiente: el proceso consiste en la condensación de la bruma proveniente del mar durante la noche, unas mallas metálicas dispuestas en el paso de la bruma logran condensar la humedad ambiente en su superficie. El agua así recolectada en tanques es utilizada como agua dulce.

UNICEF ha trabajado estrechamente con los gobiernos en los programas del de fluorización del agua subterránea en India dónde el fluoruro es excesivo.[cita requerida] En los años ochenta, UNICEF apoyó la Misión de Tecnología del Gobierno en su esfuerzo por identificar y dirigir el problema del fluoruro: el Gobierno lanzó un programa como consecuencia, todavía en marcha, para proporcionar agua segura en todas las áreas afectadas. UNICEF también ha patrocinado investigación y desarrollo en el uso de alúmina activada para la eliminación del fluoruro del agua. [cita requerida]

¿Como saber la cantidad de fluoruro que hay en tu cuerpo?

Hay exámenes para medir los niveles de fluoruro en la orina;[cita requerida] estos exámenes pueden determinar si has estado expuesto a niveles de fluoruros por encima de lo normal. El examen de orina debe realizarse poco después de la exposición porque el fluoruro que no se retiene en los huesos abandona el cuerpo en unos pocos días.

Este examen no puede realizarse en el consultorio del doctor, pero puede llevarse a cabo en la mayoría de los laboratorios que evalúan exposición a sustancias químicas. El examen de orina para el fluoruro no puede utilizarse para predecir la naturaleza o la severidad de los efectos tóxicos. [cita requerida]

En casos especiales se pueden realizar exámenes de los huesos para medir la exposición prolongada a los fluoruros.[cita requerida]

El flúor y sus compuestos

El flúor es un elemento relativamente abundante en la naturaleza y forma compuestos con la mayoría de los elementos, excepto los gases nobles helio, argón y neón. Su nombre fue sugerido a Sir Humphry Davy por A. Ampere en 1812. Sin embargo, fue posible aislarlo a principios del siglo XX, trabajo realizado por Ferdinand Fréderic Henri Moissan, Premio Nobel en 1906. El problema era que este elemento es el más electronegativo y, por lo tanto, su ion es el más difícil de oxidar.

Una vez aislado, el flúor es un gas diatómico de color amarillo pálido. Es el miembro más liviano de los halógenos. Su masa atómica es 18,998403. Su punto de fusión es 53,54 ºK y el punto de ebullición es 85,02 ºK. La energía de ionización del gas es 402 Kcal/mol. Su potencial de reducción standard es 2,9 V y es el más electronegativo de todos los elementos (4,10 en la escala de Alfred-Rochow, 3,98 en la escala de Pauling, y 3,91 en la escala de Miiliken). El radio covalente es 71 pm y el radio iónico en un ion fluoruro coordinado octaédricamente es 133 pm.

Una vez aislado, el flúor reacciona con las sustancias oxidativas, incluso algunos materiales considerados estables. Es demasiado reactivo para existir en su estado elemental en la naturaleza. Sin embargo, los enlaces que forma con átomos de otros elementos son relativamente fuertes.

Se conocen alrededor de 170 minerales que contienen flúor. Los más abundantes son fluorita (CaF2) y apatita Ca5(PO4)3 (F,OH,CI,1/2CO3) Existen distintos tipos de apatita, dependiendo si el ion unido al fosfato es un fluoruro, cloruro, hidroxilo o carbonato. Este mineral es la principal fuente de fosfatos utilizados como fertilizantes.

Mientras que para los consumidores la utilización de compuestos de flúor en la industria pasa casi inadvertida, algunos compuestos se han vuelto familiares a través de usos menores pero importantes, como aditivos en pastas de dientes y superficies fluoropoliméricas antiadherentes sobre sartenes y hojas de afeitar (teflón por ejemplo).

La hidroxiapatita

La hidroxiapatita, cuya fórmula es Ca5(PO4)3 OH, es un fostato básico de calcio que forma parte de los dientes. Un cristal de hidroxiapatita puede variar su composición mediante un proceso de intercambio iónico. Los iones hidroxilo pueden intercambiarse con iones fluoruro pudiendo modificar, de este modo, un tercio del total de los iones originales. También es posible reemplazar los iones hidroxilo por iones carbonato. El ion calcio puede ser intercambiado por ion magnesio.

Los cristales de hidroxiapatita del esmalte tienen la forma de prismas hexagonales cuyo diámetro es aproximadamente de 0,05 A2. Son más largos que los cristales de hidroxiapatita de la dentina y del cemento. El "streptococo mutans" es el principal microorganismo de la flora bacteriana, cuyas enzimas metabolizan rápidamente los hidratos de carbono, en especial la sacarosa.

Este es el nivel crítico que incide en la disolución de los cristales de hidroxiapatita. Se produce la ruptura del esmalte:

Ca5(PO4)3 OH ---------------- 5Ca+2 + 3PO4-3 + OH-
5Ca+2 + 3PO4-3 + 2OH- + 5H4 ---------------- 2Ca+2 + 3CaHPO4. 2H2O

Según la teoria de la quelacion [cita requerida], el anión lactato se coordina con el calcio formando estructuras queladas.

1OF- ---------------- 5CaF2 + 3PO4-3 + OH-

Se puede decir que los iones de lactato tienen la capacidad de solubilizar la apatita de los dientes. Ahora bien, cuando se ingiere fluoruro en concentraciones bajas (1 ppm), la hidroxiapatita se transforma en fluorapatita según la siguiente reacción:

Ca5(PO4)3OH + F- ----------------- Ca5(PO4)3F + HO

Referencias

  1. ↑ a b «fluoración de las aguas». Diccionario Español de Ingeniería (1.0 edición). Real Academia de Ingeniería de España. 2014. Consultado el 18 de mayo de 2014. 
  2. ↑ Real Academia Española. «fluoración». Diccionario de la lengua española (23.ª edición). Consultado el 18 de mayo de 2014. 
  3. ↑ Isabel Martinez Lizán. «Justificación actual de la fluoración del agua. Presente y futuro en España.». Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  4. ↑ Fluoride Alert (23 de febrero de 2012). «50 razones para oponerse a la fluoración del agua potable». Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  5. ↑ a b c Cheng KK, Chalmers I, Sheldon TA (2007). «Adding fluoride to water supplies» (PDF). BMJ 335 (7622): 699-702. PMC 2001050. PMID 17916854. doi:10.1136/bmj.39318.562951.BE.  Parámetro desconocido |fechaaceso= ignorado (se sugiere |fechaacceso=) (ayuda)
  6. ↑ European Academy of Paediatric Dentistry (EAPD). «Protocolo para el uso del flúor en niños». 
  7. ↑ OMS. «Uso eficaz de fluoruros en la salud pública». 
  8. ↑ Instituto del Cáncer de Estados Unidos. «"Fluorización del agua"». 
  9. ↑ a b c The British Fluoridation Society; The UK Public Health Association; The British Dental Association; The Faculty of Public Health (2004). «The extent of water fluoridation». One in a Million: The facts about water fluoridation (2nd edición). Manchester: British Fluoridation Society. pp. 55-80. ISBN 095476840X. 
  10. ↑ Sellers C (2004). «The artificial nature of fluoridated water: between nations, knowledge, and material flows». Osiris 19: 182-200. PMID 15478274. 
  11. ↑ «El agua fluorada del grifo y otros medicamentos que nos suministran sin nuestro consentimiento». 23 de febrero de 2013. Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  12. ↑ Santos Comendador, Mariano (9 de septiembre de 1991). «La cuestión del agua fluorada». diario El País. Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  13. ↑ «¿Por qué nuestra agua fluorada?». Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  14. ↑ Navas, María Elena (2 de enero de 2008). «Los beneficios del agua fluorada». BBC mundo. Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  15. ↑ Eroski consumer (13 de octubre de 2008). «Flúor en su justa medida». Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  16. ↑ J. Marès Bermúdez, G. Riera Peraferrer, A. Gallart Català. ¿Debemos administrar suplementos orales de flúor a los lactantes?. pp. Tabla III. Consultado el 7 de agosto de 2013.  |coautores= requiere |autor= (ayuda)
  17. ↑ Sheila Jones, Brian A. Burt, Poul Erik Petersen, & Michael A. Lennon. «Uso eficaz de fluoruros en la salud pública». OMS. Consultado el 7 de agosto de 2013. 
  18. ↑ «¿Cómo eliminar el fluor del agua?». Consultado el 7 de agosto de 2013. 


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