La sección de evaluación de exposición en sitios peligrosos se debería iniciar con una secuencia detallada de la visita al sitio, la que a su vez, incluya la información completa del lugar. En el presente caso esta fase no se realizó de acuerdo al manual porque no se consideró necesario. Más importante era realizar el estudio de biomarcadores de exposición para plomo y arsénico.

Asimismo, se completó el análisis ambiental con algunas muestras en suelo y polvo colectadas en la Colonia Real de Minas y en Villa de la Paz (en el estudio de la fase de inspección se identifica la localización de estas dos comunidades). La situación del acuífero se atendió a través de análisis de arsénico en agua, efectuado en muestras de agua doméstica (grifo) en la Ciudad de Matehuala.

La fase de evaluación de la exposición se realizó desde el segundo semestre de 1997 hasta el primer semestre de 1998, un año después del trabajo correspondiente a la fase de inspección preliminar.

• Suelo. En Villa de la Paz y en la Colonia Real de Minas, el suelo podría estar contaminado por las actividades mineras (en la primera comunidad por las operaciones de la planta de beneficio y en la segunda por el depósito de residuos mineros). En ambas comunidades, los puntos de recreación infantil continúan sin cubierta vegetal y numerosas calles continúan con el pavimento desgastado. Existen dos centros escolares de educación preescolar. Ambos se ubican en puntos de alto riesgo, uno a menos de 100 metros de la planta de beneficio y otro a 300 metros del depósito de residuos mineros.

• Polvo residencial. En Villa de la Paz y en la Colonia Real de Minas, la población mantuvo su queja sobre la entrada de polvos mineros al hogar. El último año fue particularmente seco y los polvos acarreados por los vientos causaron mayores malestares. Al descubrirse que los residuos mineros fueron utilizados para la construcción de algunas viviendas, se realizaron estudios con una prueba rápida y en 100% de las viviendas estudiadas en la Colonia Real de Minas, se encontraron trazas de plomo en la pared.

• Acuífero. El acuífero que abastece a las Ciudades de Villa de la Paz, Cedral y Matehuala es el mismo de donde se surten los pozos altamente contaminados con arsénico que encontramos en la fase de inspección preliminar. Sin embargo, aparentemente la zona de pozos que abastece de agua potable a estas comunidades, se ubicaría gradiente arriba del punto de contaminación. Persiste la necesidad de vigilar la calidad de este cuerpo de agua.

El muestreo consideró el procedimiento del Manual de Muestreo Ambiental, publicado por la Agencia para las Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades (ATSDR)1 . A continuación se expone el diseño seguido en cada uno de los puntos de exposición.

• Polvo. En la Colonia Real de Minas se colectaron seis muestras de polvo y 12 en Villa de la Paz. El polvo se tomó del interior de las viviendas. Para ello, se utilizó una brocha con la que se "limpiaron" pisos, paredes, ventanas y juguetes de los niños. Se obtuvo una muestra combinada de cada vivienda visitada.

• Suelo. En la Colonia Real de Minas se tomaron tres muestras de suelo superficial y en Villa de la Paz se colectaron nueve. Se trabajó con suelo superficial tomado de las áreas de mayor riesgo para la población infantil (áreas de recreación).

• Acuífero. Se colectaron muestras de agua a partir de grifos domiciliarios de la Ciudad de Matehuala. El agua distribuida en esta ciudad proviene del área de pozos, ubicada gradiente arriba de los dos pozos contaminados que registramos en la fase de Inspección.

Las muestras de suelo y polvo se colectaron y transportaron en bolsas plásticas estériles. En el laboratorio se procedió a su secado y de inmediato fueron digeridas para su análisis. Las muestras de agua se colectaron en recipientes plásticos lavados con ácido nítrico a 10.0%. Después de la colecta, las muestras fueron acidificadas con nítrico concentrado y transportadas bajo refrigeración. En el laboratorio se mantuvieron a 4°C hasta su análisis.

• Método. Los metales fueron cuantificados por espectrofotometría de absorción atómica con generador de hidruros para arsénico y con horno de grafito o flama para plomo y manganeso. Las muestras de agua fueron digeridas con una mezcla de nítrico-perclórico (3.0:0.5). Las muestras de suelo y polvo fueron digeridas con horno de microondas utilizando nítrico a 25.0%.

• Control de calidad. Se efectuaron análisis de estándares certificados. Para suelo se utilizó el estándar NIST-SRM 2710 (Montana soil), con lo que se obtuvo una recuperación superior al 92% para todos los metales. Para agua se utilizó un estándar de la EPA con una recuperación para arsénico superior a 94%.

• Suelo. En el Cuadro 1 se presentan los resultados de los monitoreos de arsénico, plomo y manganeso en suelo superficial del área urbana de Villa de la Paz y de la Colonia Real de Minas. Considerando los niveles de referencia apuntados al pie del Cuadro 1, se definió que el arsénico y el plomo se encuentran en niveles de alto riesgo para la salud pública, en tanto que el manganeso implica un menor riesgo. Por ejemplo, en ambas comunidades, el máximo valor de arsénico se encontró 378 veces por arriba de su EMEG y el máximo de plomo se encontró 16 veces por arriba de su valor de referencia. El máximo de manganeso solamente fue cuatro veces superior a su referencia.

Los datos de manganeso y arsénico fueron similares entre Villa de la Paz y la Colonia Real de Minas. Sin embargo, los valores de plomo fueron notoriamente superiores en Villa de la Paz. Es probable que la diferencia se deba a que sea eficiente el proceso para el beneficio del plomo dentro de la planta minera, lo cual permitiría encontrar bajos niveles de plomo en los residuos (Cuadro 1 de la fase de inspección). En tanto, dado que el arsénico no es un metaloide recuperado por la planta beneficiadora, mantendrá sus niveles tanto en la planta y en los residuos. La planta de beneficio en Villa de la Paz y el depósito de los residuos en Colonia Real de Minas son la principal fuente de contaminación. La planta contaminaría por arsénico y plomo, en tanto que los residuos principalmente impactarían el ambiente con arsénico.

Guía de referencia de ATSDR para manganeso en suelo = 300 mg/kg (datos para población infantil).²
Guía de referencia para plomo en suelo = 250 mg/kg.³
EMEG para arsénico en suelo = 21,4 (estimado en la sección de la fase de inspección).

• Polvo. En general las concentraciones de los metales en polvo se mantuvieron en el rango de los niveles en suelo. Es probable que el arsénico en la Colonia Real de Minas haya sido ligeramente superior en polvo con respecto a los valores en suelo (Cuadro 2). La diferencia entre Villa de la Paz y la Colonia se mantuvo, con mayor presencia de plomo en la primera comunidad.

Llama la atención que en la Colonia los niveles de plomo encontrados en polvo, fueron similares a los registrados en suelo. Se esperaban mayores niveles en polvo, porque las viviendas estaban construidas con residuos. Por lo tanto, aparentemente la capa de pintura puesta sobre el material arenoso, de alguna manera está actuando como protección para evitar que dicho material sea constituyente del polvo doméstico y que implique un riesgo.

• Agua. El agua obtenida en los grifos domésticos de Matehuala y Villa de la Paz, en ningún momento superó los 20 µg/L de arsénico y la mayoría estuvo en el rango de los 10,0 µg/L (nivel de la recomendación de la Organización Mundial de la Salud).⁴ Esto significaría que la contaminación registrada al oeste del acuífero, todavía no alcanza la zona de pozos ubicada gradiente arriba y al este del área contaminada. No obstante, debido a la sobreexplotación que se está dando en la zona de pozos, se podría generar un cono de abatimiento y la contaminación podría llegar fácilmente al área de pozos.

Debido a que el arsénico y el plomo superaron los niveles en el suelo y dado que sus concentraciones en polvo se mantuvieron altas, estos contaminantes permanecen con la clasificación de críticos. Se decidió no seleccionar el magnesio porque apenas superó su criterio de referencia y por su baja capacidad de absorción. El cálculo de la EMEG para arsénico fue tomado del informe correspondiente a la inspección preliminar (recordar que no puede haber EMEG para plomo dado que este metal carece de dosis de referencia).

• Arsénico en el suelo

• Arsénico en el agua

La identificación del contaminante se efectuó durante el análisis correspondiente a la fase de inspección preliminar.

El arsénico es un elemento cancerígeno. Sin embargo, para nuestro análisis hemos seleccionado a los niños como el grupo de alto riesgo. Por lo tanto, la discusión se centrará en los efectos no cancerígenos de este contaminante y no se realizará la caracterización del riesgo cancerígeno.

El nivel de arsénico en suelo empleado para la estimación de la exposición, fue de 2.904 mg/kg. Este nivel es el valor promedio de Villa de la Paz, pero engloba a los niveles de arsénico de la Colonia Real de Minas y es representativo de Villa de la Paz, de acuerdo con los niveles individuales de las nueve muestras analizadas en dicha comunidad. El valor de arsénico en polvo fue 2.045 mg/kg (nivel promedio en Villa de la Paz) y el nivel de arsénico en agua fue de 14 µg/L, que es el nivel encontrado en este poblado. Como ahora se cuenta con los datos reales de plomo en sangre, la caracterización del riesgo no consideró el modelaje con el IEUBK (ver resultados de esta sección en el informe de la fase de Inspección).

5.4. Estimación de la dosis total de exposición

Se mantiene el marco definido en la fase de inspección. En cuanto a la nutrición, se considera que pueden existir deficiencias nutricionales debido a que es bajo el nivel socioeconómico de la población en el sitio de estudio. Por otro lado, se obtuvo un panorama de las enfermedades microbianas en la población infantil, mediante entrevistas con el personal médico local. La carencia de agua potable en algunas zonas fomenta la aparición de infecciones gastrointestinales. Asimismo, los hábitos de higiene no parecen ser eficientes. Finalmente, durante la visita al sitio llamó la atención que en la Colonia Real de Minas se carece de áreas recreativas para la población infantil. Por lo tanto, los niños juegan al aire libre, en las zonas donde se detectaron los mayores niveles de arsénico en suelo.

Los niveles en suelo, polvo y agua permiten definir un escenario donde el niño se expone a concentraciones variables de arsénico, a través de su contacto con los diversos medios del ambiente. Los niveles acumulados permiten estimar una dosis de exposición global que es aproximadamente 17 veces superior a la dosis de referencia. Considerando este resultado y la exposición simultánea al plomo, podemos asumir la existencia de riesgo neurológico. Nuestro grupo ha definido cambios neuroconductuales en niños expuestos al arsénico ⁶ y a nivel experimental se ha registrado que los residuos mineros son neurotóxicos.¹¹ Asimismo, se ha demostrado que una interacción entre el arsénico y el plomo podría ser más neurotóxica que sus efectos por separado.¹²

Los niños estudiados fueron aquéllos cuyos padres autorizaron la toma de muestras (sangre venosa y orina). Los niños eran de 3 a 6 años de edad y asistían a los dos únicos centros preescolares de Villa de la Paz. Se colectaron muestras de la primera orina del día en frascos lavados con ácido nítrico diluido y las muestras de sangre se tomaron empleando "viales" libres de plomo en presencia de EDTA como anticoagulante.

• Método. Los metales fueron cuantificados por espectrofotometría de absorción atómica con generador de hidruros para arsénico y con horno de grafito para plomo. Las muestras de orina fueron digeridas con una mezcla de nítrico-perclórico-sulfúrico (3 ml / 0,5 ml / 0,5 ml). La sangre fue tratada con fosfato de amonio como modificador de matriz y con Tritón X-100 al 0,5 % como digestor celular. Los análisis se efectuaron por duplicado independiente. El material analítico y de colecta se lavó con una solución de ácido nítrico al 10%, enjuagando con agua desionizada antes de su uso.

• Control de calidad. Para arsénico en orina se efectuaron análisis de un estándar certificado (NIST-SRM 2670), para lo cual se obtuvo una recuperación del 108,5 ± 9,6%. En cuanto al control de plomo en sangre, nuestro laboratorio se encuentra enrolado en el programa de calibración del Centro para el Control de las Enfermedades del Departamento de Salud Pública de los Estados Unidos.

• Plomo en sangre. En el Cuadro 7 se presentan los resultados obtenidos del estudio de 175 niños de Villa de la Paz. Puede advertirse que los niños provenientes del centro preescolar ubicado en el poblado mismo de Villa de la Paz (Kinder 1), tuvieron mayores niveles de plomo en sangre, en comparación con los niños del centro preescolar ubicado en la Colonia Real de Minas (Kinder 2). Más importante aún es que en el Kinder 1 registramos un mayor porcentaje de niños cuyos valores de plomo en sangre superaron los 15 µg/dl. El que haya mas plomo en el Kinder 1 coincide con los datos de plomo en suelo. En Villa de la Paz se encontraron mayores concentraciones de plomo en suelo, en comparación con la Colonia Real de Minas.

• Arsénico en orina. En el Cuadro 8 se presentan los datos obtenidos del estudio de 112 niños de Villa de la Paz. No se tuvo el mismo número de niños que en el caso de plomo en sangre, porque no todos entregaron sus muestras de orina. Se puede advertir que fue mínima la diferencia en la concentración media de arsénico en orina, entre los niños de ambos centros preescolares. Sin embargo, el porcentaje de niños con niveles mayores a 50 µg/g creatinina y 100 µg/g creatinina sí fue superior en el Kinder 1. Curiosamente, los niveles de arsénico en suelo no fueron muy distintos entre el poblado de Villa de la Paz y la Colonia Real de Minas, aunque sí se registraron las mayores concentraciones en Villa de la Paz.

8. Bibliografía

1. ATSDR (1994). Environmental data needed for public health assessments. A guidance manual. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. U.S. Department of Health and Human Services. Atlanta, Georgia.

2. ATSDR (1992). Health assessment guidance manual. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. US Department of Health & Human Services. Lista de valores para las guías ambientales de evaluación, suelo.

3. Madhavan S, Rosenman KD y Shehata T (1989). Lead in soil: recommended maximum permissible levels. Env. Res. 49: 136-142.

4. OMS (1995). Guías para la calidad del agua potable. Organización Mundial de la Salud, Ginebra, p. 180.

5. EPA (1992). Second draft for the drinking water criteria document on arsenic. U.S. Environmental Protection Agency.

6. Calderón J, Navarro ME, Jiménez-Capdeville ME y Díaz-Barriga F (1998). Neurobehavioral effects among children exposed chronically to arsenic, cadmium and lead. 3rd International Conference on Arsenic Exposure and Health Effects. San Diego, Estados Unidos.

7. CDC (1991). Preventing lead poisoning in young children. Centers for Disease Control US Department of Health and Human Services. Atlanta, Georgia.

8. ATSDR (1993). Toxicological profile for lead. Agency for Toxic Substances and Disease Registry. U.S. Department of Health and Human Services. Atlanta, Georgia.

9. Yáñez L, Calderón J, Carrizales L y Díaz-Barriga F (1997). Evaluación del riesgo en sitios contaminados con plomo aplicando un modelo de exposición integral (IEUBK). En: Evaluación de riesgos para la salud en la población expuesta a metales en Bolivia (Díaz-Barriga F, ed.). Centro Panamericano de Ecología Humana y Salud OPS/OMS. pp. A-1 a A-17.

10. Freeman GB, Schoof RA, Ruby MV, Davis AO, Dill JA, Liao SC, Lapin CA y Bergstrom PD (1995). Bioavailability of arsenic in soil and house dust impacted by smelter activities following oral administration in Cynomolgus monkeys. Fund. Appl. Toxicol. 28: 215-222.

11. Rodríguez VM, Dufour L, Carrizales L, Díaz-Barriga F y Jiménez-Capdeville ME (1998). Effects of oral exposure to a mining waste on in vivo dopamine release from rat stratum. Environmental Health Perspectives. En prensa.

12. Mejía JJ, Díaz-Barriga F, Calderón J, Ríos C y Jiménez-Capdeville ME (1997). Effects of lead-arsenic combined exposure on central monoaminergic systems. Neurotoxicology and teratology 19: 489 - 497.