Análisis probabilístico del riesgo en la salud por exposición a metales pesados en áreas mineras contaminadas
- Autores: Samantha Tamara Jimenez Oyola
- Directores de la Tesis: Maria Jesus Garcia Martinez (dir. tes.), Marcelo Fabián Ortega Romero (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2021
- Idioma: español
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Archivo Digital UPM
- Resumen
Este estudio tiene como objetivo evaluar el riesgo para la salud derivado de la exposición a metales pesados y metaloides a través de diferentes rutas, de cara a la identificación de los agentes tóxicos de mayor preocupación y las rutas de exposición que más aportan al riesgo. La investigación se desarrolló en dos áreas mineras metálicas con antecedentes de contaminación (geogénica y antropogénica): el Distrito Minero de mercurio Almadén localizado en España, y el Campo Minero aurífero Ponce Enríquez situado en Ecuador.
Para el caso de estudio Almadén, se evaluó el riesgo no cancerígeno basado en el Cociente de Peligro (HQ). Para este propósito, se analizó la concentración de Hg en muestras de cultivos locales (n = 81), setas silvestres (n = 16), pescado del mercado local (n = 28), suelo de áreas recreativas (n = 12), agua de grifo (n = 18), aire en el interior de las viviendas (n = 228) y aire exterior (n = 6743). Para el caso de estudio Ponce Enríquez, se evaluó el riesgo no cancerígeno y cancerígeno en términos de Cociente de Peligro (HQ) y Riesgo de Cáncer (CR), respectivamente. Se analizó el contenido en As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, y Zn en muestras de agua de grifo (n = 19), aguas superficiales (n = 21), sedimentos de río (n = 172) y suelos (n = 58).
Para los dos casos de estudio, se obtuvo información de los parámetros de exposición de los residentes a través de encuestas locales. La evaluación del riesgo se realizó aplicando tanto el método tradicional determinístico como el método probabilístico, mediante el uso de técnicas de remuestreo (bootstrap) e inferencia Bayesiana. Además, en Ponce Enríquez se analizó la distribución espacial del contenido de metales pesados y metaloides en las matrices de estudio, y se realizó mapas de riesgo puntual. Finalmente, se identificó las variables con mayor influencia en los resultados del riesgo a partir de un análisis de sensibilidad.
La evaluación probabilística de riesgo no cancerígeno en Almadén mostró un nivel de riesgo inaceptable (HQ > 1) debido al consumo de verduras y pescado con altos contenido de Hg. El 70 % de los receptores adultos está por encima del umbral de riesgo aceptable. La ingesta de verduras es la ruta con mayor contribución al riesgo, seguida de la ingesta de pescado. Por otro lado, el consumo de setas silvestres, la ingesta y el contacto dérmico con el suelo, la ingesta de agua, el contacto dérmico con el agua de grifo y la inhalación de aire, arrojaron valores de HQ por debajo del límite de seguridad para el percentil 97.5, por lo que no representan un riesgo para la salud de los adultos residentes del área. En análisis de sensibilidad mostró que la concentración de Hg en verduras y pescado fue el factor con mayor influencia en la evaluación del riesgo para los habitantes de Almadén.
En Ponce Enríquez, la exposición a metales pesados y metaloides resultó en niveles inaceptables de riesgo cancerígeno (TCR > 1E-05) y no cancerígeno (HI > 1) para los habitantes del campo minero. Las rutas de mayor preocupación fueron la ingesta de agua del grifo, la ingesta incidental de agua superficial, y la ingesta incidental de sedimentos durante las actividades recreativas en los ríos locales. La exposición a los sedimentos fue la ruta crítica, con más del 95 % de receptores adultos y niños sometidos a un nivel de riesgo cancerígeno mayor que el aceptable. Por otro lado, la ingesta incidental de agua superficial solo generó riesgo en la población menor de edad, con un 6 % de niños expuestos a niveles mayores al umbral de exposición segura. Finalmente, la exposición al agua de grifo arrojó valores de riesgo de cáncer por encima de lo permitido para 30 % de la población adulta y 76 % de la población menor de edad. El análisis de sensibilidad mostró que la concentración de As y la frecuencia de exposición fueron los principales factores que contribuyeron al resultado del riesgo, a través de la ingesta de agua de grifo e ingesta incidental de agua superficial. Por otro lado, la frecuencia de exposición fue el factor clave en la evaluación del riesgo con respecto a la ingesta incidental de sedimentos contaminados. Los riesgos asociados a la ingesta accidental de suelo y el contacto dérmico con el suelo resultaron por debajo del límite de seguridad y no representan un riesgo para la salud humana. Los mapas puntuales de riesgo (resultados del análisis determinístico) junto con el análisis probabilístico, permitieron complementar los resultados, identificando que la zona sur del área de estudio es la que presenta una mayor afectación ambiental y un mayor riesgo para los pobladores del campo minero.
Los hallazgos de esta investigación pueden proporcionar una línea base para la gestión ambiental de las áreas mineras objeto de estudio. Además, proporcionan información válida para la comunicación y manejo del riesgo. De manera general, los resultados indican la necesidad de profundizar en la investigación de las fuentes de abastecimiento de agua potable en el campo minero Ponce Enríquez, además de la implementación de estrategias para reducir la exposición de los residentes en los ríos locales. En Almadén, las estrategias deben ir enfocadas en implementar mecanismos de control de los alimentos cultivados localmente, puesto que la ingesta de estos productos supone un riesgo importante para los consumidores, principalmente los niños.
