Resumen de Bioaccesibilidad, biodisponibilidad y evaluación del riesgo para la salud humana por exposición a elementos traza en huertos urbanos
En la actualidad, la humanidad se enfrenta al reto de la inseguridad alimentaria, provocado por el crecimiento exponencial de la población mundial, el calentamiento global y la alteración y degradación de los ecosistemas. Una posible solución vendría de la mano de la agricultura urbana, que durante los últimos años se ha expandido por todo el mundo, bien como un medio de subsistencia y empleo en países en desarrollo o como espacio comunitario para alcanzar un desarrollo urbanístico medioambientalmente sostenible y avanzar hacia una economía circular verde. Diversos estudios han evidenciado los beneficios ambientales, socioeconómicos y para la salud que proporciona la agricultura urbana. A pesar de ello, esta actividad no está exenta de inconvenientes, siendo la principal controversia el riesgo potencial asociado a la realización de prácticas agrícolas y al consumo de alimentos cultivados en suelos urbanos potencialmente contaminados.
El objetivo principal de este trabajo ha sido realizar una evaluación precisa del riesgo para la salud humana por exposición a elementos traza en suelos de huertos urbanos y en los alimentos cultivados en ellos para garantizar la seguridad y, en su caso, plantear las medidas necesarias para disminuir la probabilidad de exposición a los contaminantes y planificar la ubicación de futuros emplazamientos de estas características.
La mayoría de los estudios previos que analizan la contaminación en huertos urbanos, están basados en las concentraciones totales que se comparan directamente con los valores legales establecidos, sin considerar que los niveles reales absorbidos van a depender de la bioaccesibilidad oral y fitobiodisponibilidad de cada una de las sustancias, por lo que existe un interés creciente en incorporar estos parámetros en los modelos de evaluación del riesgo. Asimismo, en la mayor parte de estas evaluaciones se emplean valores genéricos para los parámetros de exposición, pudiendo existir diferencias por las características específicas de la población local y, además, se realiza un análisis determinista, por lo que no se dispone de información sobre la variabilidad e incertidumbre de los resultados, ni de la influencia de cada una de las variables de entrada. A todo ello hay que añadir que en los estudios anteriores no se puede discernir la fracción de los contaminantes procedente de la atmósfera o del suelo, al estar expuestos a ambos medios simultáneamente.
Otro de los retos de la humanidad es la lucha contra la contaminación atmosférica, causante de millones de muertes prematuras al año. Para poder medir las concentraciones de contaminantes en el aire generalmente se recurre a técnicas fisicoquímicas costosas y complejas, pero sería interesante comprobar si se pudiera crear una de red de biomonitorización a partir de los huertos urbanos existentes y de las plantas comestibles cultivadas habitualmente en los mismos, de manera que sirvieran como bioindicadores de la exposición de la población urbana a la contaminación atmosférica.
Para responder a todas las cuestiones planteadas se llevaron a cabo dos campañas de muestreo en la red de huertos urbanos comunitarios de Madrid (RedHMad), recolectándose en la primera de ellas muestras de suelo (36) y en la segunda también de lechugas (24 de cada matriz) y, por otra parte, se llevó a cabo un estudio de biomonitorización en la ciudad de Copenhague, exponiendo plantas de col y colza con sustrato de turba o vermiculita a diferentes niveles de contaminación atmosférica.
Para obtener el contenido total, las muestras de suelo y vegetales fueron digeridas mediante agua regia (HNO3+HCl) y HNO3+H2O2, respectivamente, mientras que para los ensayos de bioaccesibilidad se empleó una extracción con una disolución de glicina que simula el entorno gástrico. Los análisis de las concentraciones de elementos traza se llevaron a cabo mediante espectroscopía de absorción atómica o espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente.
Con el fin de determinar el riesgo por exposición a elementos traza en huertos urbanos, en primer lugar, se realizó una evaluación de tipo determinista para la población adulta e infantil empleando valores genéricos para casi todos los factores de exposición. Posteriormente se llevó a cabo una evaluación más precisa, empleando datos específicos de la población local. Por último, se efectuó un análisis del riesgo probabilístico haciendo uso del paquete EnviroPRA para el entorno de programación R y un análisis de sensibilidad de los factores de exposición.
Los resultados muestran que las concentraciones de elementos traza en los suelos de los huertos urbanos superaban los niveles de referencia para varios de los elementos típicamente urbanos, asociadas a las actividades industriales históricas y al tráfico (Cd, Cu, Pb, Sb y Zn). Asimismo, el Pb y el Sb, también excedían los niveles genéricos de referencia para uso agrícola, por lo que sería recomendable realizar una evaluación de riesgos para la salud humana. Unas pocas muestras de lechugas cultivadas en los huertos urbanos sobre el suelo original también superarían el nivel máximo de Pb para hortalizas de hoja.
Los valores de bioaccesibilidad estimados para cada uno de los metales pesados variaban en función del método de cálculo empleado, observándose grandes diferencias entre los distintitos elementos traza, presentando valores menores del 10 % para el Cr y mayores del 50 % para el Pb, con las implicaciones que ello tendría en las evaluaciones de riesgo. También se comprobó la influencia de las propiedades edáficas (carbonatos, materia orgánica, pH y textura) sobre la bioaccesibilidad, de manera que el conocimiento de la influencia sobre la movilidad y disponibilidad de los contaminantes, permitiría establecer criterios para la remediación de emplazamientos. Por el contrario, para la fitobiodisponibilidad no se encontró una correlación significativa entre las concentraciones de los elementos en el suelo y las acumuladas en las plantas.
Los resultados de la evaluación de riesgo determinista superarían el límite permisible para la salud humana para las sustancias con efectos cancerígenos si no se considerase la bioaccesibilidad oral, mientras que con el uso de las concentraciones bioaccesibles para la ruta de ingesta de suelo, se estaría dentro del umbral de aceptabilidad, lo que pone de relieve la importancia de considerar la bioaccesibilidad en el análisis de riesgo. Por otro lado, el uso de valores por defecto tomados de la literatura científica generó unos índices de peligrosidad y de riesgo de cáncer considerablemente mayores que los obtenidos con datos específicos, lo que también demuestra la importancia de caracterizar las variables de la población local. La evaluación probabilística del riesgo efectuada para un escenario de agricultura urbana terminó de confirmar que el 95 % de la población estaría dentro de los niveles admisibles para la protección de la salud humana para efectos sistémicos y cancerígenos. Las variables de exposición más influyentes en la caracterización del riesgo fueron la frecuencia de las visitas al huerto para la ingesta accidental de suelo y la tasa de ingesta de hortalizas cultivadas para la ruta de consumo de alimentos.
Se ha comprobado la viabilidad del empleo de especies comestibles como bioindicadores de la contaminación atmosférica urbana, de manera que los huertos urbanos, además de proporcionar alimentos y otros servicios comunitarios, también podrían servir para crear una red de biomonitorización para controlar la calidad del aire en las ciudades. Los productos cultivados en una zona urbana y empleando un sustrato limpio cumplirían con la legislación de seguridad alimentaria para el Cd y el Pb, los únicos dos elementos con niveles máximos establecidos según la legislación europea de los incluidos en el estudio.
En consecuencia, las prácticas agrícolas y el consumo de alimentos cultivados en suelos urbanos serían seguros para la salud humana siempre que se apliquen las medidas de seguridad preventivas o de remediación adecuadas. Entre ellas se podrían incluir: investigar los usos históricos del emplazamiento; si es posible, ubicar el huerto lejos de vías de comunicación con altos niveles de tráfico y evitar zonas que hayan soportado actividades industriales o el vertido de residuos en el pasado; emplear barreras vegetales en el perímetro; utilizar como sustrato tierra y enmiendas que se tenga la certeza de que no se encuentran contaminadas; limitar el contacto directo con la tierra durante las tareas agrícolas y lavar los alimentos antes de su consumo; y realizar análisis químicos y evaluaciones del riesgo específicos en cada uno de los huertos urbanos.
