Fluoracion del agua

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FLUORACION DEL AGUA*

CHARLES R. COX

Ingeniero Sanitario, Instituto de Asuntos Interamericanos, Adminislración de Cooperación Internacional, RZo de Janeiro, Brasil

INTRODUCCION

Pocas veces se habrá registrado en el campo de la ingeniería sanitaria y de la salud pública ull acontecimiento tan espec-

tacular como la fluoración del agua, gracias a la cual las penosas y costosas visitas al dentista se han visto considerablemente reducidas por el efecto de programas que son, a la vez, económicos y de alcance general y consisten, simplemente, en agregar al agua potable la pequeña cantidad de fluoruros necesaria para conservar una dentadura sana. No es de extrañar, pues, que el público reclamara un servicio de tan beneficiosos efectos incluso antes de que el método fuera sometido a experimentos concluyentes. Esos experimentos exigen tiempo y, por desgracia, ese tiempo lo aprovecharon los maniáticos de la nutrición, los quiroprácticos y los que por principio adoptan una actitud opuesta a las prácticas médicas, para lanzar en los Estados Unidos campañas de publicidad contrarias al nuevo sistema que sembraron la confusión entre el público y complicaron el desarrollo normal de los métodos de fluoración.

Sin embargo, el éxito rotundo de las demostraciones de fluoración y la forma en que se ha extendido este sistema de tratamiento del agua han calmado ya los temores del público mal informado, de suerte que ya no es corriente oír hablar de “medicacibn colectiva” ni de “socialismo”, o de violación de los derechos del individuo, expresiones que responden a una idea confusa de la fluoración. No es ésta, en efecto, un método para “curar” la caries dental, sino una medida preventiva para garantizar el desarrollo y conservarión de una dentadura

* Trabajo presentado en el V Congreso Intera- mericano de Ingeniería Sanitaria (AIDIS) cele- brado en Lima, Perú, 19-25 de marzo de 1956.

sana mediante la compensación de la deficiencia natural de este elemento nutritivo en la mayor parte de las aguas naturales.

En realidad influyó en el público la actitud favorable a la fluoración del agua adopt,ada por organizaciones tan representativas como la AIDIS y otras que se enumeran a con- tinuación : Asociación de Oficiales Sanitarios estat’ales y territoriales, Asociación de Directores de Servicios Dentales estatales y territoriales, Conferencia de Ingenieros Sanitarios Estatales, Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos, Asociación Americana de Salud Pública, Asociación Médica Americana, Asociación Dental Ame- ricana, Asociación Americana de Dentistas de Salud Pública, Consejo Nacional de Investigaciones, Asociación Americana de Servicios de Abastecimiento de Aguas, Departamentos Estatales de Saluhridad, Departamentos Munkipales de Salubridad. Estas designaciones son las empleadas en la obra de Hanlon “Principios de Administra- ción Sanitaria”.

Las organizaciones hrasileñas que han aprobado la fluoración son las siguientes: Décimo Congreso Brasileño de Higiene; Unibn Odontológica Brasileña y Asociación Brasileña de Odontología. Han adoptado la

misma art,itud otras organizaciones latinoa- mericanas.

Está fuera de duda, por consiguiente, que entre los organismos competentes y autori- zados la fluoración del agua encuentra un apoyo basado en consideraciones técnicas y administrativas.

Así y todo, los primeros pasos fueron lent,os. La conrlusión a que lleg6 MrKay en

1908 de que el esmalte vet’eado de los dientes, y la decoloración subsiguiente, eran obra de un elemento constitutivo del agua potable, no se vi6 comprobada hasta 1931, al descu-

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brirse que aquel defecto se debía a un exceso de fluoruros en la proporción de 2,5 a 14,0 ppm. Esta circunstancia dió interés al problema de la eliminación del fluoruro. Posteriormente, en 1938, Dean reveló que las personas con los dientes veteados estaban mucho menos expuestos a la caries dental que las demás. Pero el verdaderamente importante descubrimiento consistió en determinar que el consumo de aguas naturales con un contenido aproximado de 1,O ppm de ion de fluoruro en la edad de creci- miento favorecería el desarrollo de dientes resistentes a la caries y que, por otra parte, no estarían veteados. Se planteó de este modo el problema de determinar si con otras aguas naturales, deficientes en fluoruros, pero sometidas a tratamiento para compensar esta deficiencia habría de ser posible conseguir idénticos resultados. Para encontrar una solución a este problema se organi- zaron demostraciones experimentales en Newburgh, N. Y., Grand Rapids, Mich., y Brantford, Ontario, en 1945.

El resultado de estos experimentos es impresionante. En 10 años, el abastecimiento de agua fluorada se ha extendido a 22 millones de personas residentes en 1.123 munici- pios de los Estados Unidos, aparte de los de América Latina a los que nos referiremos más adelante.

Sao Paulo reveló, por ejemplo, que en ningún caso contenían más de 0,35 ppm de ion de fluoruro. Se descubrió asimismo que el agua natural de Chile (2) era deficiente en fluoruros, y que entre 144 sistemas de abastecimiento sólo las aguas de 8 de ellos contenían más de 0,50 ppm. Van Burkalow (3) dió cuenta de las bajas concentraciones de fluoruros en las aguas de los Estados Unidos, con excepción de ciertas zonas en algunos estados. Hill, Jelinek y Blayney (4) comprobaron igualmente que las aguas investigadas en 32 estados de los Estados Unidos contenían, por lo general, reducidas concentraciones de fluoruros, si bien las concentraciones observadas en algunas aguas de los estados del norte y del centro, y del estado de Texas, fueron de 1,0 ppm o mayores. Pudo comprobarse, en efecto, que en las zonas estudiadas unos dos millones y medio de personas consumían agua con un contenido de 1,O a más de 5,0 ppm de ion de fluoruro. De estas personas un millón y medio consumen agua de 630 fuentes de suministro cuyas concentraciones exceden de 1,5 ppm y son suficientes, por lo tanto, para producir esmalte veteado. Pero se observó, en general, que las aguas naturales eran deficientes en fluoruros y que, normalmente, sus concentraciones eran inferiores de 0,2 ppm.

LOS FLUORUROS EN LAS AGUAS NATURALES

ELIMINACION DE FLUORUROS DEL AGUA

El examen de numerosas aguas naturales reveló aue la presencia de fluoruros está relacionada con las rocas ígneas y con una actividad volcánica anterior, o bien con rocas sedimentarias sometidas a los efectos de la desintegración de rocas ígneas. Por consiguiente, la presencia de fluoruros es más probable en las aguas subterráneas (pozos o manantiales) que en las de superficie.

El contenido de fluoruro de las aguas naturales ha sido estudiado en el Estado de Sao Paulo, Brasil, en Chile, en los Estados Unidos y en otros países. El estudio de Chdra (1) sobre las aguas del Estado de

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galones, Esos estudios siguen su curso. El único procedimiento económico consiste actualmente en abandonar las fuentes de suministro cuyo contenido de fluoruro es elevado, o mejor aún, no utilizarlas para nuevos servicios de abastecimiento de agua. Por fortuna, ambos recursos suelen ser posibles. En cierta ocasión, se mezcló el agua de un manantial que contenía aproximadamente 2,0 ppm de fluoruros con la de otro manantial que no contenía fluoruro para obtener, de este modo, agua con la concen- tración deseada de 1,O ppm. Aparte estos hechos, el problema que generalmente se plantea es el de corregir la deficiencia del contenido de fluoruro de las aguas naturales por medio del procedimiento que se examina en este trabajo.

CANTIDADES NECESARIAS DE COMPUESTOS DE FLUORURO

La cantidad o dosis de compuestos de fluoruro necesaria para esta finalidad de- penderá del grado de pureza y del contenido de ion de fluoruro,asi como de la concentra- ción que se desee obtener en el agua tratada. Se admite, de un modo general, que debe tratarse el agua en forma que la ingestión diaria per capzk de ion de fluoruro sea de 1,5 mg. McClure (6) estima que el promedio del consumo diario de agua potable en los climas templados es de 1,2 a 1,6 litros por persona. Este consumo de 1,5 litros diarios por persona de agua con un contenido de .~ 1,0 ppm 6 1 mg. por litro representaría una

ingestión diaria de 1,5 mg. por persona. Por otro lado, parece ser que en los climas tropicales y subtropicales el consumo de agua es mayor y, en consecuencia, se ha sugerido el empleo, en dichos climas, de concentraciones más reducidas de fluoruros, de 0,6 a 0,8, para compensar este aumento de consumo. En Baixo Guandu, Brasil, se emplea la dosis de 0,8 ppm. No son muy abundantes los datos exactos sobre la rela- ción entre el consumo de agua potable y el clima, los hábitos de alimentación y bebida, etc. Sería, sin duda, muy conveniente el estudio de estas relaciones en América

Latina para poder cont,ar con la información básica necesaria.

Determinar el contenido de fluoruro del agua no tratada, se considerará como una operación corriente indispensable y, de acuerdo con ella, se selewionará la dosis. Como ya se ha dicho, las aguas no tratadas ~610 contienen, normalmente, una cantidad insignificante de fluoruros y, por esta razón, se le añade, en general, 1,0 ppm de ion de fluoruro (en los climas templados) o sean 8,34 libras por millón de galones. Esta cantidad es la contenida en 14,O libras de silicofluoruro sódico comercial, o en 19,3 libras de fluoruro de sodio comercial, los dos productos químicos más fáciles de encontrar y de utilización más generalizada. Estas cantidades habrían de agregarse, por lo tanto, a cada millón de galones de agua sometida a tratamiento. En otras palabras, 1,0 ppm de ion de fluoruro representa 1,0 Kg. por 1000 m3, lo que exige 1,66 Kg. de silicofluoruro sódico por 1000 1118 6 2,32 Kg. de fluoruro de sodio por 1000 m3.

TOXICIDAD DEL FLUORURO

Podrá calificarse de inadecuado un compuesto de fluoruro preparado para producir una concentración de iones de fluoruro de

1,5 ppm o mayor, cuando el error cometido varíe, por lo menos, en un 50 % de la dosis propuest,a. Este margen de error tendría que persistir durante varios meses para que el exceso de fluoruros causara la aparición subsiguiente de vetas en el esmalte entre los niños que consumieran el agua tratada con una dosis excesiva. Pero este margen de error es muy superior a los inevitables errores de menor importancia, fluctuantes entre 1,5 YO y 10 %, que son propios de los aparatos alimentadores empleados para la adición del producto qufmico.

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ppm de ion de fluoruro. Para lograr esta concentración sería necesario añadir 4 toneladas de fluoruro de sodio a un millón de galones de agua, en vez de los 9 Kg. escasos propuestos. La dosis mortal de fluoruro de sodio se calcula en 4,0 gramos, o sean 54 toneladas de este producto químico por un millón de galones. A la inversa, 9 Kg. por millón de galones equivalen a la presencia, en la pequeña cantidad de agua que se usa para beber, de 1,2 gramos aproximadamente de fluoruro de sodio por cabeza al año.

Semejante exceso está fuera del alcance de los aparatos alimentadores que se usan para este fin, incluso en el caso de grave negligen- cia. En realidad, se puede graduar la capacidad de reserva de los aparatos alimentadores de productos químicos y dejar que sea sólo algo mayor que la dosis que se pretende aplicar.

OTROS MEDIOS POSIBLES PARA LA DISTRIBUCION DE FLUORUROS

Se ha hablado de la posibilidad de agregar a los alimentos o a la leche un compuesto de fluoruro. No existe alimento alguno, ni siquiera la leche, cuyo consumo sea universal y suficientemente uniforme para garantizar los efectos beneficiosos que se persiguen. La tarea de agregar fluoruros a los alimentos sería, además, prácticamente imposible debido a la diversidad de las fuentes de producción y a las dificultades de manipula- ción, distribución y venta.

Otro de los medios propuestos para la distribución del fluoruro es la sal de mesa. Pero no es corriente que usen sal de mesa los infantes y los niños de corta edad, precisamente los grupos de edad donde la ingestión de fluoruros tiene mayor importancia para la higiene dental.

No se dispone todavía de ningún método para la ingestión de fluoruro sódico, en comprimidos o cápsulas, que ofrezca las necesarias garantías de seguridad, aunque se reconoce que ese método podría ser eficaz. Sin embargo, su éxito dependería de la regularidad de la ingestión, en forma que cada uno, y en particular los niños y las mujeres embarazadas, absorban dosis com-

parables a las que se ingieren con el agua. El procedimiento no es fácil de controlar. La experiencia indica que el éxito de este método depende de la iniciativa y de la acción individual y que en general no puede contarse con la masa del público para lograr este resultado.

Se ha sugerido en una obra reciente que el fluoruro estannoso podría ser eficaz utilizado en dentífrico. Los informes prelimi- nares indicaron una importante reducción de la caries dental, pero sin que ésta alcan- zara la magnitud de la acción preventiva que se consigue gracias a la ingestión de agua. El dentífrico tiene, además, el inconveniente de ser tóxico si se ingiere y, por consiguiente, su empleo puede ser peligroso para los niños de corta edad.

En consecuencia, un servicio público de abastecimiento de agua es el ímico medio de distribuir fluoruros a todas las mujeres embarazadas y a todos los niños de una colectividad dada. De todas maneras habrá que recurrir a los programas de aplicación individual para los residentes en centros urbanos donde la fluoración del agua no sea practicable, así como para los residentes en zonas rurales que no disponen de servicios públicos de abastecimiento de agua.

DEMOSTRACION DE NEWBURGH-KINGSTON, NUEVA YORK

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encuesta semejante en Kingston, hT. Y., ciudad próxima a h’ewburgh, con un servicio de abastecimiento de agua similar, pero sin estar sometido a fluoración; de esta forma la información recogida en Kingston sirvió de “control” para la demostración de New- burgh.

A partir de entonces, se efectuaron anual- mente exámenes dentales y médicos a cargo del mismo personal con el fin de determinar hasta qué punto eran beneficiosos para la dentadura los servicios de fluoración del agua de abastecimiento público utilizados en la experimentación y asimismo los posibles efectos de los fluoruros ingeridos en otros tejidos y órganos no dentales. Durante el período de 1944-1951, se estudiaron además, para el conjunto de la población de las ciudades de Newburgh y Kingston, las cifras de mortalidad por cáncer, diabetes, enfermedades cardiovasculares, renales y nefritis aguda y crónica.

Newburgh tiene unos 32.000 habitantes y Kingston unos 28.000. En los estudios dentales participaron 3.400 niños en New- burgh y 2.800 en Kingston aproximadamente.

Hay que citar, a este respecto, una serie de informes de Ast (7) (8) (9) (10) sobre los primeros resultados de esta demostración, cuyos 10 primeros años de existencia se cumplieron en mayo de 1955. En esa fecha, los niños de 6 años de edad que habían consumido agua fluorada durante toda su vida, acusaban una proporción de caries dental inferior en un 75 % a la de los niños de Kingston; entre los jóvenes de 16 años la reducción del índice CPO, es decir del número de dientes cariados, obturados o perdidos, era del 41%. El promedio de reducción para todas las edades fué del 58 %. El diagrama anexo muestra el índice CPO en Newburgh correspondiente a los años 1944-1945 y 1953-1954, es decir, antes de la fluoración y durante el noveno año de demostración, y asimismo el de Aurora, Illinois, en donde el agua del servicio público de abastecimiento contiene en su estado natural 1,2 ppm de fluoruros. Se observará que en 9 años el índice CPO se

CPO’ de los dientes permanentes por niño en lo- calidades cuya agua de consumo se habfa fiuorado o contenia $uoruro en estado natural, según examen chico: Newburghz, Nueva York, y Auroras, Illi- nois, 19&-6-64.

Edades en el últrmo cumpleaños

1 El índice CPO comprende los dientes cariados (C) , los perdidos (P) y los obturados (0).

2 Se añadió fluoruro de sodio al agua de consumo a partir del 2 de mayo, 1945, en la proporción necesaria para elevar su concentración a 1,2 ppm.

3 La concentración del fluoruro contenido en el agua de consumo de un modo natural es 1,2 ppm.

redujo considerablemente en Newburgh. En realidad, lleg6 a ser más reducido que el de Aurora hasta la edad de 9 a 10 años. Cada año aumenta en Newburgh la proporción de los niños nacidos con posterioridad a 1945, de forma que en 1961 los beneficios de la fluoración del agua de esta ciudad se habrán extendido íntegramente a la totalidad del grupo de edad comprendido entre los 6 y los

16 años.

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no acusan ninguna relación, en Newburgh, entre el consumo de agua fluorada y la tasa de mortalidad por dichas enfermedades. Por consiguiente, la demostración vino a con- firmar que la fluoración, además de ser beneficiosa, está exenta de todo riesgo. Las demás demostraciones y toda la información de que se dispone al respecto apoyan esta conclusión.

Desde el punto de vista de la ingeniería las características de la demostración pueden resumirse en breves palabras. El agua de los depósitos o reservorios de abastecimiento de Newburgh se trata en instalaciones de filtración de una capacidad de 5 millones de galones diarios. La fluoración del agua filtrada se lleva a cabo desde el 2 de mayo de 1945, mediante la adición de fluoruro de sodio, para lo cual se utilizan aparatos alimentadores gemelos colocados sobre bás- culas de plataforma. El operario de turno registra la pérdida de peso a intervalos de una hora. La experiencia ha demostrado que la concentración de fluoruro que se produce en el agua así tratada se sitúa normalmente dentro de los límites previstos, o sea entre 1,0 y 1,2 ppm. No se ha estimado necesario cambiar las dosis según las estaciones en el clima templado del estado de Nueva York. Sin embargo, en Charlotte, Carolina del Norte, se efectúan estos cambios, sin que se haya experimentado dificultad alguna en el funcionamiento de estas instalaciones, confiado a un personal de reconocida competencia.

El químico de la planta de abastecimiento examina diariamente muestras de agua natural y tratada, tomadas por rotación en 2 a 10 puntos de muestreo del sistema de distribución. El Departamento de Salubri- dad del Estado de Nueva York examina otras muestras semanalmente.

Al principio, el fluoruro de sodio en polvo se trasladaba de los tambores originales de 375 libras a los aparatos de alimentación en recipientes cubiertos, de 20 libras. Para esta operación se facilitaban al personal guantes y máscaras contra el polvo. Se observó, sin embargo, que se levantaba polvo al llenar el recipiente y que los operarios no siempre

llevaban puesta la máscara durante la manipulación del producto. En consecuencia, se instaló una gran tolva provista de un ventilador de succión y de un filtro de polvo, de forma que la tolva se encontrara bajo presión de aire negativa al vaciarse en ella, de una sola vez, el contenido del tambor de 375 libras. Por este procedimiento se reducen las manipulaciones del producto químico de 4 veces al día a una vez cada 4 días y se controla eficazmente el polvo.

EXTENSION DEL SISTEMA DE FLUORACION DEL AGUA

La fluoración del agua se ha extendido considerablemente. Como ya se ha dicho, en 1945 se iniciaron los tres primeros ensa- yos. En 1949, existían ya ll instalaciones experimentales en los Estados Unidos y se practicaba normalmente la fluoración en 6 servicios de abastecimiento. En diciembre de 1955 el número de las instalaciones tratadas en los Estados Unidos era de 1.121 y la po- blación así abastecida ascendía a 22.089.000 habitantes. El Consejo Municipal de Chi- cago, Ill., ha decidido también emplear la fluoración y, por consiguiente, esta cifra aumentará en otros 4 millones de habitantes durante el presente año. Este total de 26 millones representa aproximadamente el 30% de los 90 millones de personas, poco más o menos, que en los Estados Unidos consumen agua de servicios públicos de abastecimiento.

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proyecto programas de fluoración. Esta serie de hechos tiene importancia ya que, al pare- cer, la tasa de caries dental en Amhrica La- tina es por lo menos tan elevada como en los Estados Unidos.

METODOS DE FLUORACION DEL AGUA

La adición controlada de un compuesto de fluoruro a las aguas de un servicio pú- blico de abastecimiento es una operación

SANITARLA PANAMERICANA

de fluoración han sido examinados por Maier (ll) de cuyo trabajo existe una kaducción al portugués (12).

COMPUESTOS DE FLUOR

El fluoruro de sodio, el silicofluoruro sódico y el ácido hidrofluosilfcico comerciales se emplean para la fluoración del agua, y tam- bién se utiliza para este fin, aunque en proporciones mucho más limitadas, el silico- similar, en principio y en sus métodos a la fluoruro de amonio. En Madison, Wisconsin, adición de alumbre como coagulante, de se utiliza el ácido fluorhídrico, pero el empleo cloro como desinfectante, o de cal para evi- de este ácido, muy corrosivo e irritante, no tar la corrosión, etc. Gracias a estas prácti- ha encontrado aceptación en otras partes. cas, desde largo tiempo establecidas, no ha El ácido hidrofluosilfcico es un líquido corro- sido necesario preocuparse de buscar nuevos sivo diffcil de manipular. Teniendo en métodos o equipo para la fluoración, aunque cuenta que en América ~610 se ha tomado se han debido tener en cuenta las caracte- en consideraci6n el empleo del fluoruro de rfsticas de los productos químicos a base de sodio y del silicofluoruro sódico, en 4 si- fluoruro para su almacenamiento, mani- guiente cuadro se hace únicamente mención pulación y aplicación. Los métodos prácticos de estos dos productos químicos:

DATOS RELATIVOS AL FLUORURO DE SODIO Y AL SILICOFLUORURO SODICO

Nombre del compuesto de fluoruro

Fórmula. ... Peso molecular. ... Forma del compuesto de fluoruro. ... Pureza, $JO del compuesto de fluoruro ... Procentaje de ion de fluoruro en el compuesto

comercial. ...

Libras de compuesto de fluoruro por pie cúbico. Libras de compuesto de fluoruro/mg./ppm. de

ion de fluoruro ...

yo de solubilidad del compuesto de fluoruro a32”F ...

Solubilidad del fluoruro a 60” F. ... Libras por galh de compuesto de fluoruro para

solución saturada a 60” F ...

Galones de solución saturada/mg./ppm de ion de fluoruro. ...

Libras de compuesto de fluoruro por galón de solución al 1 yo. ... ... Galones 1 y0 /mg./ppm. de ion de fluoruro. ... pHdelasoluciónall%. ... pH de la solución saturada. ...

Fluoruro de sadio- pesado

NaF

42

Polvo fino-o granu- lado (malla 20-40)

95,0

Silicoiluoruro de sodio-corriente

Na$iFs 188,05 Polvo fino

99,0

43,0 60,O

75” 72**

19,a

4,O 4,O 0,34t

58,W 0,0834

14,0

0,43 0,62

0,052f 269,Zt

Por encima del valor de saturación Por encima del valor

de saturación

6,5

‘3,O 3,5

6”.

* El peso del fluoruro de sodio oscila, según los tipos, entre 38 y 95 libras por pie cúbico.

** El silicofluoruro sódico puede ser de dos tipos, el corriente, cuyo peso es de 72 libras por pie clíbico y el esponjoso, cuyo peso es de 55 libras por pie cúbico.

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Se observará que la solubilidad del fluoruro de sodio es unas 10 veces mayor que la del silicofluoruro sódico. El primero es algo menos corrosivo, pero este detalle es de poca importancia, dado que los aparatos de ali- mentación se construyen de modo que puedan soportar la acción de materiales corro- sivos. El fluoruro de sodio se presenta en el mercado como polvo fino o como granu- lado. Esta última forma atenúa considerablemente el problema del polvo al que nos referiremos más adelante. Por otro lado, el fluoruro de sodio comercial contiene única- mente de 43 % a 45 % de flúor al peso, mien- tras que el contenido del silicofluoruro sódico es del 60 %.

Los productos químicos a base de fluoruro se transportan en sacos, tambores de fibra o barriles de madera conteniendo 100, 125 y 375 a 400 libras, respectivamente. El transporte del producto en tambores es más se- guro. Para el almacenamiento se elegirán lugares secos a fin de evitar que el producto se aterrone.

Se deberá disponer de básculas para pesar el producto quimico empleado, de prefe- ferencia básculas de plataforma que puedan sustentar los aparatos alimentadores secos de pequeño formato y facilitar así la opera- ción de determinar la “pérdida de peso”, es decir, el peso del producto químico añadido al agua durante un período cualquiera.

APARATOS DE ALIMENTACION

El equipo necesario para la adición de soluciones de alumbre, cal e hipoclorito a las aguas de los servicios públicos de abastecimiento es de antiguo conocido y puede emplearse también para la aplicación de compuestos de fluoruro o soluciones de fluoruro sódico. El modelo que haya de emplearse para la fluoración de cualquier abastecimiento de agua se elegirá teniendo en cuenta las necesidades específicas de cada caso. Se emplearán, por ejemplo, alimentadores con- trolados a mano cuando el caudal de agua que ha de tratarse es constante, como ocurre en muchos sistemas de bombeo, pero se utilizarán, en ca,mbio, alimentadores auto-

máticos, provistos de un contador de control cuando se trate de sistemas de bombeo o de gravitación cuyo rendimiento o cuyo caudal sean variables. Asimismo, se deberán tener en cuenta, en cada caso, las características del producto químico que convenga utilizar.

En resumen, la baja solubilidad del silicofluoruro sódico aconseja el empleo, para la aplicación de este producto quimico alta- mente económico, de los llamados “alimentadores secos”, es decir, de aparatos aptos para el suministro de material seco en polvo. Los alimentadores volumétricos de este tipo tienen una capacidad mínima precisa de una onza por hora, cantidad suficiente para el tratamiento de caudales reducidos, por ejemplo, de 74,5 galones por minuto como mínimo, aunque los resultados serán más seguros si se emplean cantidades de 4,0 onzas por hora, cantidad suficiente para tratar 298,O galones de agua por minuto como mínimo. Para aplicar con la mayor precisión cantidades importantes de este producto pulverizado se aconseja el empleo de aparatos gravimétricos, es decir, que permitan controlar el peso, mejor que el volumen del producto químico empleado. Los aparatos de grandes dimensiones poseen una capacidad mínima exacta suficiente para el tratamiento de un caudal de agua mínimo de 12.000 galones por minuto; esas instalaciones se emplean para tratar las aguas de los servicios pííblicos de abastecimiento más importantes.

Los recipientes de solución para los alimentadores secos deben ser de tamaño suficiente para permitir un período de solución de 5 minutos, por lo menos, con agua de dilución que fluya a razón de 12 galones por libra de fluoruro de sodio, o de 15 minutos con un gasto de 60 galones por libra de silicofluoruro sódico.

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utilizando los llamados alimentadores de solución para la aplicación de soluciones de un producto más soluble, como el fluoruro de sodio. Esas instalaciones, provistas de bombas de diafragma con motor, pueden utilizarse para aplicar pequeñas cantidades de soluciones dilufdas; su capacidad mínima es inferior a las necesidades incluso de los servicios públicos de abastecimiento de aguas de más reducidas proporciones. Su capacidad máxima oscila entre 50,O y 250,O galones diarios de solución. Las instalaciones de mayor capacidad aplican hasta 250 galones de solución saturada al 4,0%; cada galón contiene 0,34 libras de fluoruro de sodio y su rendimiento diario total, es, por consiguiente, de 81,6 libras. Esta cantidad es suficiente para fluorar 4,3 millones de galones de agua diarios mediante el empleo de un depósito de solución de tipo saturador y de una bomba de reducido costo. Sm embargo, el costo más elevado del fluoruro de sodio justificaría el uso de alimentadores secos para la aplicación del silicofluoruro de sodio, producto más económico, en las instalaciones de abastecimiento de agua de un millón de galones diarios como mínimo, aunque tam- bién se pueden tratar con este producto caudales más pequeños utilizando para ello depósitos de solución y cajas perforadas que permitan aplicar soluciones diluídas, por ejemplo a 0,l %, o sea un cuarto de la solu- ción saturada (0,4 %).

En toda instalación deberán tomarse ciertas precauciones. Por ejemplo, la tuberfa que conduce el agua a los depósitos o aljibes de solución deberá terminar a un nivel más elevado que el de la superficie del agua, o se procurará evitar el retrosifonaje por medio de válvulas neumáticas. Además, las soluciones de fluoruro no deben pasar directa- mente a las tuberfas de aspiración de las bombas, salvo que se utilice una válvula de resorte, 0 su equivalente, para cerrar el chorro de la solución después que la bomba deje de funcionar. En realidad, el tubo de salida del recipiente de solución de un ali- mentador seco debería arrancar de un punto cercano a la superficie del agua en el reci-

piente, para evitar que éste se vacíe cada vez que se cierran los aparatos de alimentación.

CONTROL DEL POLVO

Para protegerse contra el contacto directo con los compuestos de fluoruro, los operarios usarán guantes y delantales de goma. Se deberá disponer de lavabos y lavaderos para lavarse las manos y para lavar los guantes y los delantales. El piso de los locales donde se almacene el producto químico o estén instalados los aparatos de alimenta- ción será de material impermeable y dispues- to en planos inclinados a fin de que se pueda fregar y limpiar con agua.

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Agosto 19561 FLUORACION DEL AGUA 161

para que el aire circule a una velocidad mí- nima de 200 pies por minuto a través de la abertura de la tolva por la que se introduce Cr _{el producto químico, y el polvo sea así arras-}

trado hacia el interior de la tolva; 4) un equipo neumático aspirador para trasladar el producto químico de los tambores o barriles a tolvas elevadas cubiertas (el aire expe- lido se limpia por filtración). Este último Y _{procedimiento} _{es especialmente adecuado}

para grandes instalaciones, como las de Washington, D. C.; el tercer procedimiento es el de uso más corriente en los Estados Unidos.

t COSTOS

Son muchos los factores que influyen en el costo de la fluoración del abastecimiento de aguas de los servicios públicos de Amé- rica Latina, entre ellos el producto químico elegido y su precio, los gastos de transporte, -

los derechos de aduana, el tipo de cambio y el consumo de agua. Los únicos datos publicados parecen ser los relativos a Curicó, Chile, recopilados por Delvalle (2), según los cuales el precio del silicofluoruro sódico es de 25,OO pesos chilenos el Kg. o sean 80.750 pesos al año, suma que representa un costo + de 0,0425 pesos por metro cúbico de agua o sean 3,28 pesos anuales por habitante. Otros gastos fueron estimados en 4,27 pesos, lo que lleva el gasto anual por habitante a 8,00 pesos.

Según datos no publicados relativos a las r instalaciones de Baixo Guandu, Brasil, cuya población es de 5.000 almas, el precio del silicofluoruro sódico era de 13,50 cruceiros el Kg., lo que representa un costo de 0,018 cruceiros por metro cúbico de agua, con una dosis de 0,8 ppm, o sean 0,66 cruceiros anua- 5 _{les por habitante, siendo el consumo diario}

de agua 500 metros cúbicos. Los alimentadores gemelos costaron 67.500,OO cruceiros, suma repartida a razón de 6.750,OO cruceiros al año durante un período de 10 años. El -- gasto por este concepto es sólo de 1,l cruceiros per capita al año y el gasto total de 1,76 cruceiros anuales por habitante. No se

indican gastos adicionales de mano de obra u otros.

En las instalaciones de Newburgh, N. Y., donde se utiliza el fluoruro de sodio, producto más caro, a un costo unitario de $0,13 (mo- neda de los Estados Unidos) por libra, o sean $2,50 por millón de galones, o sean $lO,OO diarios para el tratamiento de un promedio de 4,0 millones de galones al día, y donde el costo de los aparatos gemelos de alimen- tación y del equipo de control del polvo fué de $l,SOO,OO, o sean $lSO,OO anuales durante 10 años, el costo unitario anual se eleva, en conjunto, a $0,12 por habitante.

En estas cifras se reflejan el costo más elevado del fluoruro de sodio utilizado en Newburgh y el mayor volumen del consumo de agua en esa ciudad: 125 galones por habitante contra 26 galones en Baixo Guandu. La experiencia ha demostrado que en el costo de la fluoración del agua los dos factores principales son el costo de los productos químicos empleados y el del equipo de ali- mentación. No es necesario, por ejemplo, construir nuevos locales para instalar el equipo y almacenar los fluoruros; las cen- trales elevadoras de agua y las instalaciones de tratamiento existentes ofrecen espacio suficiente para ambos fines.

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consiguiente los costos de amortización del equipo en un período de 10 años oscilan, en los Estados Unidos, entre $lOO,OO y $1.500,00 al año.

Los gastos de funcionamiento y vigilancia dependerán de que exista ya un sistema de filtración o cloración del agua, en cuyo caso no será necesario contratar los servicios de un empleado especialmente encargado de la fluoración. Normalmente, el personal de las instalaciones existentes podrá encargarse del servicio de fluoración sin necesidad de otra auyda.

El costo del silicofluoruro sódico en los Estados Unidos es de unos $O,OS por libra. Siendo necesarias 14 libras de este producto para tratar un millón de galones de agua, el costo de la operación ascenderá a $1.12 por millón de galones. Teniendo en cuenta, por otra parte, que el precio del fluoruro de sodio en los Estados Unidos es de unos $0,13 por libra y que se necesitan 19,3 libras de este producto para tratar un millón de galones, los gastos por millón de galones ascien- den, en los Estados Unidos, a $2,50.

El consumo de agua por habitante en los Estados Unidos varfa considerablemente, pero la cifra de 100 galones diarios por cabeza puede considerarse como un promedio aproximado a la realidad. En consecuencia, un millón de galones diarios bastarán para abastecer a una colectividad de unos 10.000 habitantes y el costo diario de la fluoración será de $1,12 6 $2,50, lo que equivale a un gasto anual de $0,04 6 0,09 por habitante según sea el producto qufmico que se utilice. A este gasto hay que añadir unos $0,02 anuales por cabeza para cubrir el costo del equipo gemelo, es decir, $2.000,00 ($200,00 anuales) para una colectividad de 10.000 habitantes.

Se calcula que en el Brasil un millón de galones diarios bastan para abastecer a un municipio de 25.000 habitantes, o sea una población 2,5 veces mayor que el promedio correspondiente a los Estados Unidos, lo que representa un consumo de 3.780 m3 de agua por 25.000 habitantes, 6 151,2 m3 por cada mil habitantes. La dosis de silicofluoruro

sódico necesaria para obtener 1,0 ppm de ion de fluoruro, es de 1,66 mg./litro, es decir, de 1,66 g. por m3 o de 251,O g. por 151,2 m.3 de agua, cantidad igual al consumo de 1.000 personas. El precio actual del silicofluoruro sódico enviado a Río de Janeiro desde Es- paña es de 20,OO cruceiros por Kg., lo que representa 5,00 cruceiros por los 251,O g. que se requieren diariamente para abastecer de agua fluorada a 1.000 personas. El gasto anual es, pues, de 1.825.00 cruceiros, o sea un costo de 1,82 cruceiros per capita.

El equipo gemelo cuyo costo en los Es- tados Unidos es de $1.500,00 o sean 75.000,OO cruceiros, al cambio de 50,OO cruceiros por dólar, costaría en el Brasil 7.500,OO cruceiros anuales durante diez años, o sea 7,50 cruceiros por cabeza en una pequeña colectividad de 1.000 habitantes. En colectividades más populosas el costo per capita resultarfa pro- porcionalmente menor. Por consiguiente, el costo anual per capita del equipo gemelo oscilaría entre 1,00 y 7,50 cruceiros, y el costo total anual (equipo y productos quí- micos) oscilaría entre 2,86 y 9,36 cruceiros, o, en cifras redondas, entre 3,00 y 10,OO cruceiros anuales por habitante. Estas cifras son mucho más elevadas que la del costo de la fluoración en Baixo Guandu (0,65 cruceiros anuales por habitante)y ello por di- versas razones: el consumo en esta colectividad se reduce a las seis décimas partes del promedio supuesto, la dosis empleada es de 0,8 ppm, en vez de la dosis estándar de 1,O ppm, y el costo del equipo no ha sido inclufdo en el cálculo.

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otras palabras, la incidencia de la caries dental se puede reducir en un 60 % a un costo anual normal de unos 15,00 cruceiros por niño. El costo total por niño desde la con- cepción hasta los 13 años de edad se reduce, pues, a unos 200,OO cruceiros. Es manifiesto el contraste entre esta cifra y el costo del tratamiento individual por un dentista o un técnico dental, gracias al cual se reduce la caries dental en un 40 % y que representa, en el Brasil, un gasto de 700,OO cruceiros por niño (precio de cuatro series completas de 4 aplicaciones cada una). Los honorarios de los dentistas particulares se elevan, por el mismo servicio, a unos 2.000,OO cruceiros. Cuando el estado de la dentadura exige atenciones suplementarias los gastos son todavía más elevados.

La fluoración del agua representa, por consiguiente, el programa de higiene dental más fácil de aplicar a una colectividad en- tera. Más aun: entre todos los programas de salud pública que interesan al conjunto de la población no existe otro cuyo costo sea más reducido.

ADMINISTRACION

Cualquier programa de fluoración de un abastecimiento de agua deberá estar, desde un principio, a cargo de funcionarios de los servicios de salubridad. La experiencia ha demostrado que la aceptación del programa por parte del público, y su concurso activo, son más fáciles de obtener cuandolos oficiales sanitarios consiguen, por su parte, la coope- ración eficiente de los grupos dentales y médicos y de las organizaciones representativas. El personal de los servicios locales de abastecimiento de agua se muestra asimismo dispuesto a cooperar, una vez logrado el apoyo del público y organizado el financia- miento, ya sea aumentando el precio del metro cúbico de agua o mediante créditos presupuestarios especiales.

Se ha demostrado por experiencia que un operario capacitado para supervisar un equipo de cloración puede asimismo hacerse cargo del funcionamiento y conservación del eauino de fluoraci6n del agua: las caracte-

rísticas de ambos equipos son similares. Es esencial que el servicio esté confiado a un operario de seriedad y competencia recono- cidas, no expuesto a tener que dejar su puesto a otro operario inexperto por razones po- lfticas ajenas al servicio. Se deberá disponer asimismo de piezas de repuesto para las reparaciones, y el operario tendrá siempre a mano un “maletin” con material de laboratorio, portátil y relativamente sencillo, que le permita controlar la marcha de las instalaciones y determinar el contenido de ion de fluoruro del agua tratada y sin tratar. De esta manera el aumento del contenido de fluoruro que se observe en el agua puede servir para comprobar la exactitud de: (a) las balanzas para determinar el peso del producto químico consumido; (b) la cali- bración de los aparatos alimentadores, y (c) el contador o cualquier otro aparato que se emplee para medir el volumen de agua tratada.

CONTROL DE LABORATORIO

Hay que proceder con cierta cautela al determinar por métodos de laboratorio el contenido de ion de fluoruro del agua. Los equipos de campo corrientes emplean están- dares de color permanentes que pueden no tener el mismo matiz o grado de color que los estándares temporales preparados por un químico de acuerdo con los “métodos estándar para los análisis de aguas y aguas servidas”, de la Asociación Americana de Salud Pública (13). Además, la presencia en el agua de substancias extrañas ocasiona errores en concentraciones superiores a las siguientes : cloruros, 500,O ppm; sulfatos, 250,O ppm; hierro, 0,5 ppm; manganeso, 02 ppm; aluminio, 0,2 ppm; fosfatos, 0,3 ppm; cloro residual, 0,2 ppm.

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ciones apreciables de aluminio, pero las aguas tratadas inadecuadamente con alumbre pueden retener alúmina soluble en cantidad suficiente para obstaculizar la prueba de contenido de fluoruros. Es de lamentar que los errores debidos a los cloruros, los sufatos, el hierro, el manganeso y el aluminio no puedan eliminarse de otro modo que mediante un procedimiento de labratorio estándar, técnicamente más complicado, que utilice la destilación.

Por otra parte, los fosfatos presentes en aguas tratadas con el compuesto de fosfato, Calgon, para evitar la corrosión pueden alterarse por la ebullición de tal forma que ya no representen ningún obstáculo para la prueba de contenido de fluoruros. El cloro residual de las aguas cloradas puede eliminarse asimismo mediante la aplicación de unas gotas de solución al 0’5% de arsenito de sodio. Siendo así que el error más frecuen- temente observado y, en general, más fácil de evitar, es el debido al cloro residual, no hay inconveniente en utilizar los maletines o equipos de campo para el control de las instalaciones.

El grado de precisión del material de los maletines y su correcto empleo por operarios sin adiestramiento técnico deben estar de todas maneras sujetos a comprobación. Convendrá asimismo determinar las recti- ficaciones necesarias mediante análisis sepa- rados y periódicos de muestras en un laboratorio de salud pública o a cargo de una persona técnicamente adiestrada que esté

en condiciones de emplear los “métodos estándar para el análisis de aguas y aguas servidas”.

Se nota la falta de una prueba sencilla del + contenido de fluoruros, que no pueda ser

perturbada por los elementos constitutivos del agua. Actualmente, el Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos estudia la construcción de un equipo que permita medir

y registrar constantemente el contenido de _I* ion de fluoruro.

CONCLUSIONES

Es lícito llegar a la conclusión de que la fluoración, tanto experimental como normalmente establecida, de numerosos servicios públicos que abastecen de agua a muchos millones de personas, demuestra que ese método puede considerarse como un programa de salud pública apto para satisfacer una necesidad sentida por el público-el mejoramiento de la higiene dental-sin riesgo alguno y mediante el empleo de procedimientos prácticos y económicos. La decisión de fluorar un servicio público de abastecimiento de agua, sea el que sea, de- berá basarse en la disponibilidad de fondos adecuados y en el empleo de un equipo de probada eficacia, confiado a un operario competente y sometido éste a una supervi- sión adecuada y a controles de laboratorio. Cumplidas estas condiciones, la fluoración se presenta como uno de los procedimientos más eficaces en el campo de la ingeniería y de la salud pública.

IL

REFERENCIAS (1) Gandra, Yaro Ribeiro : Teor de fluor de aguas

no Estado de São Paulo, Revista Brasileira de Odontologia, 48-61, enero-junio, 1953. (2) Reyes, Ramón Delvalle; Fluoración del agua

potable, Cuarto Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria, 31-41, julio, 1954. (3) Van Burkalow, Anastasia: Fluorine in United States Water Supplies, Geographical Re- view, 36:177, 1946.

(4) Hill, 1. N.; Jelinek, 0. E., y Blayney, M. S. : The Evanston Dental Caries Study. III. A Preliminary Study of the Distribution of Fluorine in Communal Water Supplies in the U. S., Jour. Dent. Res., 28:398, 1949.

(5) Maier, F. J.: Defluoridation of Public Water Supplies, Jour. Am. Water Works Assn., 45:8, pág. 879-888, agosto, 1953.

(6) McClure, F. J.: Nondental Physiological Ef- fects of Trace Quantities of Fluorine. Den-

tal Caries and Fluorine, Am. Assn. Ad- * vancemenf of Science Monograph, pág. 74, 1946.

(7) Ast, D. B.; Finn, S. B., y McCaffrey, 1.: The Newburgh-Kingston Caries Fluorinc Study. 1 y II. Am. Jour. Pub. Health, 40:716-727, junio, 1954.

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Study, III. Jour. Am. Dental Assn., 42:188- 195,febrero, 1951.

(9) Ast, D. B., y Chase, H.: The Newburgh- Kingston Caries Fluorine Study, IV. Oral Surgery, Oral Medicine and Oral Pathol- ogy, 6:114-123, enero, 1953.

(10) Ast, David B., et al: Newburgh-Kingston Caries-fiuorine Study-Final Report, Jour. Am. Dental Assn., 52:290-325, 1956.

(ll) Maier, F. J.: Fluoridation of Public Water Supplies, Jour. Am. Water Works Assn., 42:1120-1132, diciembre, 1950.

(12) Problemas técnicos de fluora@o. Revista Brasileira de Odontologia, 31-40, enero- junio, 1953.

(13) “Standard Methods for the Examination of Water and Sewage”, Tenth Edition, Am. Pub. Health Assn., Nueva York, 1955.