Contaminación de suelos por plomo

El suelo puede contaminarse con polvo de pintura con plomo y astillas de pintura de actividades como renovación, repintado o demolición de viviendas y otras estructuras pintadas, o por la combustión histórica de gasolina con plomo. El suelo contaminado es uno de los principales contribuyentes a los niveles elevados de plomo en sangre en los niños.

¿EXISTEN CASOS DE ENVENAMIENTO POR PLOMO?

En el 2002 Gordon y colaboradores, en un estudio realizado reportaron 3 casos de pacientes luego de exposición al plomo.

CASO 1: Un pintor y decorador de 40 años se presentó con un historial de 6 semanas de malestar, calambres abdominales, náuseas, artralgias y deterioro mental leve. Anteriormente había estado trabajando en un edificio georgiano en Bath usando un soplete industrial y una lijadora para quitar la pintura. Dos de los tres pisos tenían paredes con paneles de madera; todos tenían de 8 a 10 capas de pintura y algunos eran claramente muy viejos. Aunque había adquirido un respirador nuevo, no lo usaba cuando otros trabajadores quemaban o lijaban en otras habitaciones del mismo piso, y durante los descansos comía, bebía y fumaba cigarrillos en el mismo edificio. No se realizaron mediciones de las concentraciones de plomo atmosférico.

CASO 2: Un decorador autónomo de 51 años se presentó a su médico de cabecera con un historial de 4 semanas de náuseas, estreñimiento, dolores de cabeza, mareos intermitentes y parestesias y debilidad en las manos. Dijo que había experimentado una exposición prolongada a la pintura con plomo mientras redecoraba una casa de la regencia tardía (alrededor de 1820) en Bath. Su plomo en sangre inicial fue de 4,04 µmol l -1 (84,2 µg 100 ml -1). no se detectaron anomalías en el examen físico.

CASO 3: Un hombre de 22 años se presentó con un historial de 2 semanas de letargo, malestar general, dolores de cabeza, náuseas y dolor abdominal tipo cólico. Había estado trabajando en el mismo sitio que el caso 1, aunque de forma intermitente durante 12 semanas. Su nivel de plomo en sangre era de 4,09 µmol l -1 (85,2 µg 100 ml -1). En el examen se observó anemia, pero por lo demás estaba bien y no presentaba ningún deterioro neurológico o intelectual. La investigación mostró: Hb 9,7 g 100 ml -1 con policromasia moderada y punteado basófilo de los glóbulos rojos. por lo demás, su recuento sanguíneo estaba dentro de los límites normales, al igual que sus electrolitos y pruebas de función hepática ⁵

¿QUÉ MÉTODOS NORMALIZADOS EXISTEN PARA CUANTIFICAR PLOMO SUELO?

En los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) dada a través del DECRETO SUPREMO N°002-2013-MINAM ⁶, establece dos métodos de ensayo normalizados de la EPA (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos): METHOD 3050-B y METHOD 3051

METHOD 3050-B (ACID DIGESTION OF SEDIMENTS, SLUDGES, AND SOILS)

Este método ha sido escrito para proporcionar dos procedimientos de digestión separados, uno para la preparación de sedimentos, lodos y muestras de suelo para análisis por espectrometría de absorción atómica de llama (FLAA) o espectrometría de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) y otro para la preparación de sedimentos, lodos y muestras de suelo para el análisis de muestras por Horno de grafito AA (GFAA) o espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Los extractos de estos dos procedimientos no son intercambiables y solo deben usarse con las determinaciones analíticas descritas en esta sección. Las muestras preparadas mediante este método pueden ser analizadas por ICPAES o GFAA para todos los metales enumerados siempre que los límites de detección sean adecuados para el uso final requerido de los datos. Se pueden utilizar técnicas determinativas alternativas si son científicamente válidas y se pueden alcanzar los criterios de CC del método, incluidos los relacionados con las interferencias.

METHOD 3051 (MICROWAVE ASSISTED ACID DIGESTION OF SEDIMENTS, SLUDGES, SOILS, AND OILS)

Este método de extracción por microondas está diseñado para imitar la extracción mediante calentamiento convencional con ácido nítrico (HNO3) o, alternativamente, ácido nítrico y ácido clorhídrico (HCl), de acuerdo con el método EPA 200.2 y el método 3050. Dado que este método no está destinado a lograr la descomposición total de la muestra, es posible que las concentraciones de analito extraído no reflejen el contenido total de la muestra. Este método es aplicable a la extracción / disolución ácida asistida por microondas de sedimentos, lodos, suelos y aceites.

¿COMO DETERMINAR LA TOXICIDAD DEL PLOMO?

En general, la contaminación por metales pesadosen los ecosistemas acuáticos es un problema urgente y recurrente para la preservación de la biodiversidad y la salud humana. La contaminación por metales pesados se asocia principalmente a residuos de actividades mineras e industriales, y descargas ambientales de lodos de depuradora doméstica tratados y no tratados. Un gran número de estudios muestran que los metales pesadospueden ejercer efectos toxicológicos en los organismos acuáticos a concentraciones controladas en aguas superficiales con notable presión antropógeno.

El efecto toxicológico de los metales pesados en los organismos acuáticos depende en gran medida de la concentración de exposición, su especiación en condiciones ambientales y su naturaleza, es decir, metales esenciales frente a no esenciales. Por ejemplo, metales esenciales como el zinc o el cadmio son elementos clave para el crecimiento de los organismos vivos. Sin embargo, en grandes dosis, estos metales pueden inhibir el crecimiento, reducir la endocitosis y las tasas de absorción de alimentos y concentrarse en la membrana celular, lo que conduce a la rotura y lisis celular. Por otro lado, los metales no esenciales como el plomo y el mercurio se unen a grupos que contienen tiol y sitios de oxígeno, causan alteraciones en la estructura configuracional de ácidos nucleicos y proteínas e interfieren con la fosforilación oxidativa y el equilibrio osmótico de células y organismos.

La evaluación del riesgo ecotoxicológico de los metales pesados generalmente implica el desarrollo de concentraciones umbral basadas en datos de toxicidad para un número limitado de especies de prueba estándar (es decir, algas, microcrustáceos, peces) y la aplicación de factores de evaluación. Se espera que los factores de evaluación tengan en cuenta las diferencias de sensibilidad entre especies, de modo que el umbral derivado las concentraciones también pueden proteger organismos de ensayo no estándar ⁷.

ENSAYOS ECOTOXICOLÓGICOS CON ESPECIES ACUATICAS

Prueba de inhibición de la bioluminiscencia de V. fischeri

Se realizan pruebas de Microtox® para evaluar la toxicidad de muestras de suelo después de 5, 15 y 30 min de exposición a la bacteria marina V. fisheri, siguiendo la Prueba Microtox® Basic Solid-Phase Test (BSPT) y utilizando un Analizador Microtox 500. Se prueba 7 ± 0.01 g de suelo como suspensiones preparadas con 35 ml de diluyente de prueba en fase sólida agitado magnéticamente durante 10 min y, diluido a una serie de nueve concentraciones, separado por un factor de dilución de 2. Los resultados se expresan como porcentaje de inhibición de bioluminiscencia después de 30 min de exposición.

Prueba de inmovilización aguda de D. magna

Se realiza una prueba de inmovilización aguda de 48 h de D. magna para probar la toxicidad de los diferentes elutriatos preparados a partir de todas las muestras de suelo. Los elutriados del suelo se preparan agitando una suspensión de suelo / medio ASTM (1: 4 m / v) durante 24 h. Se prueba una serie de diluciones (0, 13, 19, 29, 44, 66 y 100%) de elutriatos del suelo. Después de agitar, los elutriados se dejan reposar durante 12 h y se decanta antes del análisis.

Ensayos de inhibición del crecimiento de algas de agua dulce

La prueba de crecimiento de 72 h de R. subcapitata se realiza en elutriatos preparados de todos los suelos siguiendo el mismo procedimiento descrito anteriormente, pero esta vez utilizando el medio Woods Hole MBL, para criar cultivos de esta especie en el laboratorio. La prueba se lleva a cabo siguiendo la directriz de prueba 201 de la OCDE (OCDE, 2011), en microplacas estériles de 24 pocillos, bajo iluminación fluorescente blanca fría continua (temperatura 21 ° ± 2 ° C). Se ensaya una serie de diluciones (0, 13, 19, 29, 44, 66 y 100%) de cada elutrido. Para cada dilución se preparan 4 réplicas (pocillos) que contiene 900 µl de elutriado y 100 µl de inóculo de algas preparado para comenzar con una densidad celular inicial de 10-4 células / ml en todos los pocillos. Se preparan CTL (2 por placa) con medio ASTM. Al final del tiempo de exposición (72 h), se determina la tasa de crecimiento de algas (expresada como un cambio en el número de células de algas / día) después del recuento de células microscópicas en una cámara de Neubauer. Se preparan cuatro réplicas para cada dilución de elutrido y el control (CTL con medio ASTM solamente) con cinco neonatos de 24 horas y 25 ml cada uno. No se proporcionó comida durante el período de prueba. Después de períodos de exposición de 24 y 48 h, se comprueba la inmovilización de los dáfnidos. Los resultados se expresan como porcentajes de inmovilización en la concentración del 100% de cada elutrido, ya que estos fueron los valores utilizados para el cálculo del riesgo.

ENSAYOS ECOTOXICOLÓGICOS CON ESPECIES TERRESTRES: E. andrei

Prueba de reproducción

Se realiza una prueba de reproducción con E. andrei (56 días) para evaluar la toxicidad del suelo siguiendo la directriz estándar OCDE 222 (OCDE, 2004a, 2004b). Los organismos se obtienen de cultivos de laboratorio criados en grandes contenedores, bajo condiciones controladas: temperatura (20 ± 2 ° C) y fotoperiodo (16 hL: 8 hD). Las lombrices de tierra se suelen mantener en un sustrato compuesto por turba, estiércol de caballo seco y descompuesto y agua, siendo periódicamente humedecido, monitoreado y renovado (Gavina et al., 2016). Las pruebas se realizan en envases de plástico con 500 g (secos peso, ps) de cada suelo con contenido de agua ajustado al 40% de su WHC máxima. Se agregan diez lombrices de tierra adultas cliteladas (peso entre 300 y 600 mg) a cada réplica (cuatro réplicas por suelo), y permanecieron allí durante 28 días. Se añade cada semana estiércol de caballo seco y desnutrido (5 g) durante el período de prueba, así como agua desionizada, cuando fue necesario, para mantener el contenido de agua del suelo. Después de 28 días de exposición, los adultos se extrajeron suavemente de los recipientes de prueba clasificándolos a mano, contados y pesados. Al final del ensayo de reproducción (56 días de exposición), se saca los juveniles de los contenedores. Los contenedores se colocan en un baño de agua a 60 ° C y se contaron los juveniles a medida que emergían a la superficie del suelo².