Co-occurrence of arsenic and fluoride in groundwater of semi-arid regions in Latin America: Genesis, mobility and remediation

WHO (World Health Organization), Guidelines for drinking-water quality, third edition, incorporating first and second addenda. http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq3rev/en/index.html, 2006. M.L. Castro de Esparza Presencia de arsénico en el agua de bebida en América Latina y su efecto en la salud pública, Natural Arsenic in Ground waters of Latin America, International Congress, 20–24 June, México City, 2006. M. Espinoza-Altamirano. Distribucion de la contaminacion natural por arsénico en las aguas subterraneas de la subcuenca Suroeste del Valle de Sebaco-Metagalpa, Nicaragua. Natural Arsenic in Ground Waters of Latin America Congress, Mexico, DF, 2006. Lopez, 2012, Arsenic in volcanic geothermal fluids of Latin America, Sci. Total Environ., 10.1016/j.scitotenv.2011.08.043 Pauwels, 2007, Fluoride in groundwater: origin and health impacts, Géosciences, 5, 68 Chouhan, 2010, Arsenic and fluoride. Two major ground water pollutants, Indian J. Exp. Biol., 48, 666 Warren, 2005, Hydrochemical associations and depth profiles of arsenic and fluoride in Quaternary loess aquifers of northern Argentina, Mineral. Mag., 69, 877, 10.1180/0026461056950295 Gomez, 2009, Arsenic and fluoride in a loess aquifer in the central area of Argentina, Environ. Geol., 57, 143, 10.1007/s00254-008-1290-4 R. Hurtado-Jiménez, J. L. Gardea-Torresdey. Arsenic in drinking water in the Los Altos de Jalisco region of Mexico. Rev Panam Salud Publica [serial on the Internet]. 2006 Oct [cited 2012 May 29]; 20(4): 236–247. Available from: http://www.scielosp.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1020-49892006000900004&lng=en. http://dx.doi.org/10.1590/S1020-49892006000900004. E. Tello, Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico (HACRE), sus manifestaciones clínicas, Ed. Univ. Nac. de Córdoba, Argentina, 1957. De la Sota, 1997, Modificaciones de la masa ósea y en la homeóstasis de la glucosa en residentes de la zona de Bahía Blanca con alta ingesta de flúor, Medicina (Buenos Aires), 57, 417 Marshall, 2007, Fifty-year study of lung and bladder cancer mortality in Chile related to arsenic in drinking water, J. Natl. Cancer Inst., 99, 920, 10.1093/jnci/djm004 Yuan, 2007, Acute myocardial infarction mortality in comparison with lung and bladder cancer mortality in arsenic-exposed Region II of Chile from 1950 to 2000, Am. J. Epidemiol., 166, 1381, 10.1093/aje/kwm238 Smith, 1998, Marked increase in bladder and lung cancer mortality in a region of northern Chile due to arsenic in drinking water, Am. J. Epidemiol., 147, 660, 10.1093/oxfordjournals.aje.a009507 J. Bundschuh, H.B. Nicolli, M.C. Blanco, M. Blarasin, S.S. Farías, L. Cumbal, L.Cornejo, J. Acarapi, H. Lienqueo, M. Arenas, R. Guérèquiz, P. Bhattacharya, M.E. García, J. Quintanilla, E. Deschamps, Z. Viola, M.L. Castro de Esparza, J. Rodríguez, A. Pérez-Carrera, A. Fernández Cirelli, Distribución de arsénico en la región sudamericana, in: J. Bundschuh, A. Pérez-Carrera, M.I., Litter, M.I. (eds.), Distribución del arsénico en las regiones Ibérica e Iberoamericana, 137–186, Editorial Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, Buenos Aires, Argentina, 2008, available at: http://www.cnea.gov.ar/xxi/ambiental/iberoarsen/docs/LIBROdistribucionarsenico.pdf. Trejo-Vázquez, 2001, Fluoride and arsenic concentrations in groundwater of Aguascalientes, Mexico, Rev. Panam. Salud Publica, 4, 194 Rocha-Amador, 2007, Decreased intelligence in children and exposure to fluoride and arsenic in drinking water, Cad. Saude Pública, 23, 579, 10.1590/S0102-311X2007001600018 San-Xiang Wang, Zheng-Hui Wang, Xiao-Tian Cheng, Jun Li, Zhi-Ping Sang, Xiang-Dong Zhang, Ling-Ling Han, Xiao-Yan Qiao, Zhao-Ming Wu, and Zhi-Quan Wang, Arsenic and Fluoride Exposure in drinking water: Children's IQ and growth arsenic and fluoride exposure in drinking water: Children's IQ and growth in Shanyin County, Shanxi Province, China. Environ. Health Perspect. 115 (2006) 643–647. Wasserman, 2004, Drinking water arsenic exposure and children's intellectual function in Araihazar, Bangladesh, Environ. Health Perspect., 112, 1329, 10.1289/ehp.6964 Rocha-Amador, 2009, Use of the Rey-Osterrieth Complex Figure Test for neurotoxicity evaluation of mixtures in children, Neurotoxicology, 30, 1149, 10.1016/j.neuro.2009.09.003 Rahman, 2009, Chronic exposure of arsenic via drinking water and its adverse health impacts on humans, Environ. Geochem. Health, 31, 189, 10.1007/s10653-008-9235-0 Salgado-Bustamante, 2010, Pattern of expression of apoptosis and inflammatory genes in humans exposed to arsenic and/or fluoride, Sci. Total Environ., 408, 760, 10.1016/j.scitotenv.2009.11.016 Bhatnagara, 2011, Fluoride removal from water by adsorption: A review, Chem. Eng. J., 171, 811, 10.1016/j.cej.2011.05.028 Cebrian, 1983, Chronic arsenic poisoning in the north of Mexico, Hum. Exp. Toxicol., 2, 121, 10.1177/096032718300200110 Del Razo, 1990, The oxidation states of arsenic in well-water from a chronic arsenicism area of Northern Mexico, Environ. Pollut., 64, 143, 10.1016/0269-7491(90)90111-O Cardona, 1993, Elemento traza: contaminación y valores de fondo en aguas subterráneas de San Luis Potosí, SLP, México, Geofís. Int., 32, 277 Calderón, 1995, Endemic fluorosis in San Luis Potosí, México, II, Identification of risk factors associated with occupational exposure to fluoride, Fluoride, 28, 203 Díaz-Barriga, 1997, Endemic fluorosis in Mexico, Fluoride, 30, 233 Ortiz-Pérez, 1998, Assessment of the exposure to fluoride from drinking water in Durango, Mexico, using a geographical information system, Fluoride, 31, 183 Alarcón-Herrera, 2001, Well water fluoride, dental fluorosis, and bone fractures in the Guadiana valley of Mexico, Fluoride, 34, 139 S. Vega-Gleason, Riesgo sanitario ambiental por la presencia de arsénico y fluoruros en los acuíferos de Mexico, Federación Mexicana de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente; AIDIS, México, DF, (2002), 1–15. CNA, Comisión Nacional del Agua, Estadisticas del Agua en México, Edición, 2008. CNA, Comisión Nacional del Agua, Disponibilidad media anual de agua subterránea, Costa Hermosillo, Sonora, reporte anual hidrológico, México, 2009. CNA, Comisión Nacional del Agua, Estadísticas del Agua en México. Edición, 2010. J.L. Tamayo. Geografia Moderna de Mexico. Trillas, México, 1982, 440. E.L. Vega-Granillo, S. Cirett-Galán, M.L. De la Parra-Velasco, R. Zavala-Juárez, Hidrogeología de Sonora, México, in Calmus, Thierry (ed.) Panorama de la geología de Sonora, México. Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Geología, 2011, Boletín 118, cap. 9, p. 57–88. Reyes-Gómez, 2010, Dinámica del arsénico en el Valle de Tabalaopa-Aldama-El Cuervo, en Chihuahua, México, Rev. Lat. Am. Rec. Nat., 6, 21 Noyola-Medrano, 2009, Factores que dan origen al minado de acuíferos en ambientes áridos: caso Valle de San Luis Potosí, Rev. Mex. Cienc. Geol., 26, 395 E. García, Distribución de la precipitación en la República Mexicana. Investigaciones Geográficas, Boletín No. 50, Instituto de Geografía, UNAM, México (2003), 67–76. Smedley, 2002, A review of the source, behaviour and distribution of arsenic in natural waters, Appl. Geochem., 17, 517, 10.1016/S0883-2927(02)00018-5 Birkle, 2000, Environmental impact by spill of geothermal fluids at the geothermal field of Los Azufres, Michoacán, Water Air Soil Pollut., 124, 371, 10.1023/A:1005242824628 R. Alfaro, M. Vázquez, R. Cortes, N. Segovia, M. Patino, L. Márquez, Arsenic and fluoride in thermal springs at the eastern zone of Cuitzeo basin (Araró), Michoacán, Mexico, 10th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, Chihuahua, Chih., Mexico (2009), 562–563. I. Reyes-Cortés, Geologic Studies in the Sierra Peña Blanca, Chihuahua, Mexico, Ph.D. Thesis, Texas University, EL, Paso, Texas, 1997. Razo, 2004, Arsenic and heavy metal pollution of soil, water and sediments in a semi-arid climate mining area in Mexico, Water Air Soil Pollut., 152, 129, 10.1023/B:WATE.0000015350.14520.c1 Reyes-Gómez, 2006, Caractérisation de la sécheresse hydrologique dans le basin-versant du Río Conchos (État de Chihuahua Mexique), Sci. et. Chang. Planét. Sécheresse, 17, 475 P. Westerhoff, M. Esparza-Soto, P. Caballero Mata, W.T. Parry, W.P. Johnson, Drinking water quality in the US-Mexico border region. Project Number: W-03-19, Arizona State University, Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, University of Utah. Final Report Narrative, 2004. Gutiérrez, 2009, Geographical distribution of arsenic in sediments within the Rio Conchos Basin, Mexico. Environ. Geol., 57, 929, 10.1007/s00254-008-1371-4 Smedley, 2002, Hydrogeochemistry of arsenic and other inorganic constituents in groundwaters from La Pampa, Argentina, Appl. Geochem., 17, 259, 10.1016/S0883-2927(01)00082-8 M. Blarasin, Geohidrología ambiental del sur de Córdoba, con énfasis en la ciudad de Río Cuarto y su entorno rural, Doctoral Thesis, 377 p. Universidad Nacional de Río Cuanto, Río Cuarto, Argentina, 2003. A. Cabrera, M. Blarasin, Geoquímica de flúor y arsénico en el agua subterránea del sur de Córdoba, Argentina, in: A. Medina, J., Carrera, L. Vives (eds.), Congreso Las Caras del Agua Subterránea I, 17–25, Instituto Geológico y Minero de España, Barcelona, Spain. Espino-Valdés, 2009, Presencia del arsénico en la sección norte del acuífero Meoqui-Delicias, del estado de Chihuahua, México, Tecnociencia Chihuahua, 3, 8 Robertson, 2009, Cinco de Mayo. A new silver, lead and zinc discovery in northern Mexico, Leading Edge, 28, 730, 10.1190/1.3148416 Gutierrez, 2008, Ba, y Cu en sedimentos y su asociación con depósitos minerals en el noreste de Chihuahua, Tecnociencia Chihuahua, 2, 108, 10.54167/tecnociencia.v2i2.73 Ortega-Guerrero, 2009, Rev. Mex. Cienc. Geol., 26, 143 Mahlknecht, 2004, Groundwater chemistry and mass transfers in the Independence aquifer, central Mexico, by using multivariate statistics and mass-balance models, Environ. Geol., 45, 781, 10.1007/s00254-003-0938-3 F. Fidalgo, F. De Francesco, R. Pascual, Geología superficial de la llanura bonaerense, 6. Congreso Geológico Argentino, Relatorio Geología de la provincia de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina (1975), 103–138. J.M. Sala, Recursos hídricos, 6. Congreso Geológico Argentino, Relatorio Geología de la provincia de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina (1975), 169–194. J.C. Carrica, R. Albouy, Variaciones hidroquímicas en el agua subterránea en localidades del partido de Puán, provincia de Buenos Aires, Universidad Nacional de Tucumán, Tucumán, Argentina, Serie de Correlación Geológica 13(1999), 221–230. J. Bundschuh, H.B. Nicolli, M.C. Blanco, M. Blarasin, S.S. Farías, L. Cumbal, L. Cornejo, J. Acarapi, H. Lienqueo, M. Arenas, R. Guérèquiz, P. Bhattacharya, M.E. García, J. Quintanilla, E. Deschamps, Z. Viola, M.L. Castro de Esparza, J. Rodríguez, A. Pérez-Carrera, A. Fernández Cirelli, Distribución de arsénico en la región sudamericana, in: J. Bundschuh, A. Pérez-Carrera, M.I., Litter, M.I. (eds.), Distribución del arsénico en las regiones Ibérica e Iberoamericana, 137–186, Editorial Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, Buenos Aires, Argentina, 2008, available at: http://www.cnea.gov.ar/xxi/ambiental/iberoarsen/. Nicolli, 2008, Sources and mobility of arsenic in groudwater from centre-north plain of Santa Fe Province, Argentina, 2nd. Int. Congress, Arsenic in the environment, Book of Abstracts, 75 H.B. Nicolli, M. del C. Blanco, J.D. Paoloni, C.E. Fiorentino, Aguas subterráneas y materiales de acuíferos, in: J. Bundschuh, A. Pérez-Carrera, M.I., Litter, M.I. (eds.), Distribución del arsénico en las regiones Ibérica e Iberoamericana. Ed. Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnologia para el Desarrollo, Buenos Aires, Argentina. (2008b) 57–76. Available at: http://www.cnea.gov.ar/xxi/ambiental/iberoarsen/. Bundschuh, 2004, Groundwater arsenic in the Chaco-Pampean Plain, Argentina: case-study from Robles county, Santiago del Estero Province, Appl. Geochem., 19, 231, 10.1016/j.apgeochem.2003.09.009 H.B. Nicolli, T.E. O’Connor, J.M. Suriano, M.M.L. Koukharsky, M.A. Gómez Peral, A. Bertini, L.M. Cohen, L.I. Corradi, O.A. Baleani, E.G. Abril, Geoquímica del arsénico y de otros oligoelementos en aguas subterráneas de la llanura sudoriental de la provincia de Córdoba, Miscelánea 71, Acad. Nac. Ciencias, Córdoba, Argentina, 1985. Nicolli, 1989, Groundwater contamination with arsenic and other trace elements in an area of the Pampa, Province of Córdoba, Argentina, Environ. Geol. Water Sci., 14, 3, 10.1007/BF01740581 Bhattacharya, 2006, Distribution and mobility of arsenic in the Río Dulce alluvial aquifers in Santiago del Estero Province, Argentina, Sci. Total Environ., 358, 97, 10.1016/j.scitotenv.2005.04.048 García, 2007, Factors affecting arsenic concentration in groundwaters from Northwestern Chaco-Pampean Plain, Argentina, Environ. Geol., 52, 1261, 10.1007/s00254-006-0564-y J.C. Carrica, S. Rossi, R. Albouy, G. Bonorino, Hidroquímica del agua subterránea del sector pedemontano de la vertiente occidental de las Sierras Australes, provincia de Buenos Aires, 3ras Jornadas Geológicas Bonaerensesm, Actas, 159–164, La Plata, Buenos Aires, Argentina, 1992. A.Perez-Carrera, 2005, Arsenic concentration in water and bovine milk in Cordoba, Argentina. Preliminary results, J. Dairy Res., 72, 122, 10.1017/S0022029904000640 Fernandez-Turiel, 2005, 7. Martinez-Manent, The hot spring and geyser sinters of El Tatio, Northern Chile, Sediment Geol., 180, 125, 10.1016/j.sedgeo.2005.07.005 Tassi, 2010, Fluid geochemistry of hydrothermal systems in the Arica-Parinacota, Tarapacá and Antofagasta regions (northern Chile), J. Volcanol. Geotherm. Res., 192, 1, 10.1016/j.jvolgeores.2010.02.006 A. Lahsen, P. Trujillo, The geothermal field of El Tatio, Chile. Proceeding, Second United Nations Symposium on the Development and Use of Geothermal Resources, San Francisco, volume 1: Washington D.C., U.S. Government Printing Office (1975), 170–177. Landrum, 2009, Partitioning geochemistry of arsenic and antimony, El Tatio Geyser Field, Chile, Appl. Geochem., 24, 664, 10.1016/j.apgeochem.2008.12.024 Romero, 2003, Arsenic enrichment in waters and sediments of the Rio Loa (Second Region, Chile), Appl. Geochem., 18, 1399, 10.1016/S0883-2927(03)00059-3 Jacks, 2005, Controls on the genesis of some high-fluoride groundwater in India, Appl. Geochem., 20, 221, 10.1016/j.apgeochem.2004.07.002 A.M. Ingalinella, Remoción de arsénico y flúor en aguas subterráneas por procesos de coagulaciónadsorción-doble filtración, V Congreso Iberoamericano de Física y Química Ambiental. Mar de Plata, Argentina, 2008. Litter, 2010, Possible treatments for arsenic removal in Latin American waters for human consumption, Environ. Pollut., 158, 1, 10.1016/j.envpol.2010.01.028 USEPA (U.S. Environmental Protection Agency), Arsenic treatment technology evaluation handbook for small systems, EPA-816-R-03-014, July 2003, pp. 1–151. L.V. Feenstra, Fluoride in groundwater: Overview and evaluation of removal methods. Report nr. SP 2007-1. Report nr. SP 2007-1, UNESCO, International Groundwater Resources Assessment Centre, 2007. I. Flóres-Montenegro, Evaluación de las concentraciones de flúor y arsénico en el agua del valle del Guadiana: Alternativas de remoción, Master of Sci. Thesis, Instituto Tecnológico de Durango, Química y Bioquímica, Durango Dgo., México, 1998. B. Pickard, M. Bari, Feasibility of water treatment technologies for arsenic and fluoride removal from groundwater, U.S. Army Center for Health Promotion and Preventive Medicine Water Supply Management Program Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA, pp. 1–18. USEPA 815-P-01-001, Technologies and costs for removal of arsenic from drinking water. International Consultants, Inc. L.V. Feenstra, L. Vasak, J. Griffioen, Fluoride in groundwater: Overview and evaluation of removal methods. International Groundwater Resources Assessment Centre, Report nr. SP 2007-1. UNESCO, 2007. Meenakshi, 2006, Fluoride in drinking water and its removal, J. Hazard. Mater., 137, 456, 10.1016/j.jhazmat.2006.02.024 M.T. Alarcón-Herrera, Determinación del arsénico y flúor en el agua de consumo humano del Estado de Chihuahua y caracterización del riesgo asociado a la salud, Reporte Técnico CIMAV: CNA-2000-C01-44, Chihuahua, México, 2007. A.M. Ingalinella, R.G. Fernández, L.M. Stecca, Proceso ARCIS-UNR para la remoción de arsénico y flúor de aguas subterráneas: una experiencia de aplicación, Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente, Buenos Aires, Argentina, 2002. Ingallinella, 2011, Simultaneous removal of arsenic and fluoride from groundwater by coagulation-adsorption with polyaluminum chloride, J. Environ. Sci. Health A Tox. Hazard. Subst. Environ. Eng., 46, 1288, 10.1080/10934529.2011.598835 M.T. Alarcón-Herrera, I. Flores Montenegro, I. Sánchez, Remoción de flúor y arsénico del agua potable por precipitación química. Cátedra del Medio Ambiente, Contribución a la Educación y la Protección Ambiental, pр. 168–172, La Habana, Cuba, 1999. Camacho, 2011, Occurrence and treatment of arsenic in groundwater and soil in northern Mexico and southwestern USA, Chemosphere, 83, 211, 10.1016/j.chemosphere.2010.12.067 Piñón-Miramontes, 2003, Removal of arsenic and fluoride from drinking water with cake alum and a polymeric anionic flocculent, Fluoride, 35, 122 A.M. Sancha, Removing arsenic from drinking water: A brief review of some lessons learned and gaps arisen in Chilean water utilities. Arsenic Exposure and Health Effects V. Proceedings of the Fifth International Conference on Arsenic Exposure and Health Effects, July 14–18, 2002, San Diego, California. Sancha, 2006, Review of Coagulation Technology for Removal of Arsenic: Case of Chile, J. Health Popul. Nutr., 24, 267 Welch, 1988, Arsenic in ground water of the western United States, Ground Water, 26, 333, 10.1111/j.1745-6584.1988.tb00397.x Onishi, 1955, Geochemistry of arsenic, Geochim. Cosmochim. Acta, 7, 1, 10.1016/0016-7037(55)90042-9 Robertson, 1989, Arsenic in ground-water under oxidizing conditions, south-west United States, Environ. Geochem. Health, 11, 171, 10.1007/BF01758668 Prieto-García, 2005, Acumulación de tejidos vegetales de arsénico proveniente de aguas y suelos de Zimapán estado de Hidalgo, México. Barquisimeto-Cabudare, Venezuela, Bioagro, 17, 129 Prieto-García, 2007, Acumulación de arsénico en el cultivo de habas (Vicia faba), Agronomía Costarricense, 31, 101 A. Pérez-Carrera, C.H. Moscuzza, A. Fernández-Cirelli. Efectos socioeconómicos y ambientales de la expansión agropecuaria. Estudio de caso: Santiago del Estero, Argentina. http://www.revistaecosistemas.net/articulo.asp?Id=521. Ecosistemas 17 (2008) 5–15. Caballero-Gutiérrez, 2010, Presencia de arsénico en pozos y en cultivos de Oaxaca, México. Agron. Mesoam., 21, 177, 10.15517/am.v21i1.4923