Copy of Riesgos potenciales de salud por consumo de agua con arsénico en Colima, México

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1. Método científico

1.1. Observación

1.1.1. La ingestión de agua con contenido de metales y metaloides como el arsénico (As), cadmio, plomo y mercurio puede producir daños neuronales, problemas estomacales, parálisis parcial, ceguera y ciertos cánceres en piel, pulmón, hígado, riñón y próstata.1-4 El arsénico por sí mismo es un carcinógeno humano que causa tumores pulmonares, de la piel y otros; un umbral práctico en agua potable se toma como 0.01 mg/L.5 La exposición humana y ambiental a metales pesados y metaloides puede tener causas naturales como la erosión de suelos ricos en estos elementos y su transportación a los cuerpos de agua o causas antropomórficas como la generación eléctrica, los residuos sólidos de procesos industriales, las baterías no recicladas, los materiales de la industria de la fundición y la aplicación de fertilizantes y plaguicidas en agricultura.6,7

1.2. Inducción

1.2.1. El Estado de Colima tiene aproximadamente 700 000 habitantes y 55% del agua para consumo humano proviene de fuentes subterráneas.11 Algunas mediciones aleatorias en pozos del estado encontraron concentraciones de arsénico entre 0.1 y 10 μg/L.12 Sin embargo, no se ha realizado un estudio a gran escala para determinar la distribución espacial de metales y metaloides en mantos acuíferos y sus riesgos potenciales a la salud en los habitantes de la región. Por lo tanto, este trabajo tiene como objetivo utilizar una metodología de interpolación espacial para estimar las concentraciones potenciales de metales pesados en las aguas subterráneas de las localidades del estado que utilizan estas fuentes de abastecimiento (dosis de exposición), datos con los cuales se evaluaron los riesgos potenciales en la salud de la población expuesta.

1.3. Hipótesis

1.3.1. El arsénico podría ocasionar la mayoría de los problemas de salud asociados con la ingesta de agua de pozo contaminada con metales en Colima. Sin embargo, se requiere de mediciones más precisas, un sistema de registro de síntomas en los centros de salud del estado y estudios epidemiológicos a nivel local para poder estimar la incidencia de padecimientos o afectaciones relacionadas con la ingesta de arsénico proveniente de aguas subterráneas. Ésto permitiría cuantificar el problema para poder asignar recursos para implementar políticas públicas y de infraestructura para proteger la salud de las poblaciones afectadas. La población más vulnerable a la presencia de arsénico en el agua son los individuos menores de dos años, puesto que todos los niveles de concentraciones de As podrían ocasionarles afectaciones adversas no carcinogénicas a la salud que todavía no se han cuantificado, incluso tiene el HQ más alto para cualquier grupo poblacional en este estudio (17.87). Este fue el grupo de población más susceptible y numeroso en 2008 (81 960 individuos según el censo de 2010), por lo cual su protección deberá tener prioridad dentro de las políticas de salud pública que se implementen en el futuro para mitigar este problema. Es poco probable que el aumento en las concentraciones de elementos como el arsénico en el área cercana a las ciudades de Colima y Villa de Álvarez sea por causas naturales, debido a que el diferencial de concentraciones entre esta población y otras localidades del estado es muy marcado. Por ello se recomienda que se investiguen causas antropomórficas de este problema como posibles descargas en el río Colima que podrían estar afectando las concentraciones de metales y metaloides en aguas subterráneas cercanas. No obstante, el aumento en la profundidad promedio de los pozos en esta área en las últimas décadas, podría ser la causa principal del incremento de metales y metaloides disueltos en el agua subterránea debido a la oxidación que sufren al bajar los mantos freáticos y a posibles concentraciones más altas de los mismos en aguas subterráneas profundas.29,30-32 De comprobarse esta causa, podrían implementarse procesos de pretratamiento para disminuir la concentración de arsénico de aguas subterráneas para consumo humano.33-35 Para obtener la concentración de los demás pozos no analizados se usó el método de extrapolación geográfica de ponderación inverso de la distancia (IDW). La referencia para usar esta ponderación es debido a que este método fue reportado por otros autores como el de menor error en la extrapolación para As en aguas subterraneas.36

1.4. Experimentación

1.4.1. La población se dividió en tres categorías: bebés (0-2 años), niños (2-17 años) y adultos (18 años en adelante). Para la presentación de los mapas de resultados se hicieron cortes que incluían las poblaciones con pozos de abastecimiento de agua potable. Después se super puso la capa de población constante a las isolíneas de concentración del arsénico; éstas se unieron para arrojar el resultado final de dosis de exposición. Los mapas generados se limitaron a la delimitación geográfica de los acuíferos analizados debido a que las predicciones estaban influenciadas por los puntos de muestra vecinos, por lo cual la interpolación geoespacial no se realizó en toda el área superfical del estado de Colima. Adicionalmente, se consultaron límites máximos permisibles para el arsénico de fuentes oficiales en México, Estados Unidos y el mundo, 19-22 que sirvieron para identificar cada uno (y cuantificar el porcentaje) de los pozos muestreados que resultaron fuera de los límites regulatorios permisibles. Estimación del coeficiente de peligro, riesgo y población expuesta.Para estimar la ingesta diaria promedio de agua para cada grupo poblacional y la dosis de exposición, se tomaron resultados de estudios previos realizados en México.23 Las suposiciones poblacionales consideradas para el cálculo de la ingesta diaria promedio fueron asumidas de manera conservadora para cada grupo de la siguiente manera: a) para los bebés es que su edad fuera menor a 2 años con un peso promedio de 10 kg por individuo y un consumo diario de 500 ml de jugos de frutas y una fórmula alimenticia que requiere 750 ml de agua hervida; b) para los niños es que tuvieran entre 2 y 17 años, con un peso promedio de 20 kg y un consumo diario de 750 ml de agua embotellada, 250 ml de agua hervida y 250 ml de bebidas envasadas; y c) para los adultos es que tuvieran 18 años o más, con 70 kg de peso promedio y un consumo de agua de 1500 ml de agua embotellada, 350 ml de agua hervida y 350 ml de bebidas envasadas. La ingesta crónica diaria (CDI, por sus siglas en Inglés) se estimó utilizando métodos de la U.S. EPA Figura 1. Ubicación de los sitios de muestreo en nueve de diez municipios del territorio estatal de Colima, México. Particularmente la zona conurbada Colima-Villa de Álvarez y ciudades de Tecomán, Armería y Manzanillo. Abril 2013 salud pública de méxico / vol. 59, no. 1, enero-febrero de 2017 37 Consumo de agua con arsénico Artículo original y datos de la interpolación de la concentración de metales y metaloides en el agua para beber para cada comunidad y con las tasas medias de consumo de agua potable para cada grupo poblacional descritas anteriormente.16,24,25 C x DI CDI= ––––––––– (1) BW donde: CDI es la ingesta diaria crónica (mg/kg/d). C es la concentración del agua para beber contaminada (mg/L). DI es la tasa media de consumo de agua potable (L/d). BW es el peso corporal en (kg). Con la finalidad de homogeneizar los mapas, distribuir uniformemente las concentraciones puntuales iniciales de los pozos de agua y realizar un análisis de sensibilidad de riesgo, se crearon cinco clases o zonas con base en sus rangos de concentración y los límites permisibles (0.01, 0.025, 0.05, 0.06 y 0.082). En el cálculo del CDI se usaron las concentraciones mínimas y máxi- mas marcadas para cada clase. El riesgo no carcinogénico HQ, se calculó utilizan- do el CDI y la dosis de referencia para el arsénico.20,26 Los valores de HQ>1 indican efectos adversos no carcinogénicos para la salud por la ingesta continua y prolongada de agua. Los datos de la dosis de referencia para el arsénico se obtuvieron de la base de datos de la Agencia de Protección al Ambiente de los Estados Unidos.20,27 CDI HQ= ––––––––– (2) RfD donde: RfD es la dosis de referencia (mg/kg/d). El riesgo para cáncer asociado con la ingestión se calculó utilizando la ingesta diaria crónica y la curva del factor del contaminante: R= CDI x SF (3) donde: R es la probabilidad de desarrollar cáncer como resultado de la exposición a un contaminante (o riesgo carcinogénico). CDI es la ingesta diaria crónica (mg/kg/d). SF es la curva del factor del contaminante (mg/kg/d) La U.S. EPA20 ha señalado una dosis de referencia oral crónica (RfD) de 0.0003 mg As/kg/día para el arsénico inorgánico, la cual fue usada para los cálculos geoestadísticos del estudio; el mismo valor de RfD estuvo basado en un NOAEL de 0.0008 mg As/kg/día para los efectos dérmicos y las posibles complicaciones. Los datos de las concentraciones calculadas de cada área, obtenidas del sistema ArcGIS, se utilizaron para calcular los HQ y R para As en cada grupo poblacional de cada área geográfica, generando los mapas de resultados. Las categorías de concentración obedecen a las concentraciones límites respecto a la OMS y US EPA (0.01 mg/L), la NOM-127-SSA1-1994 (0.025 mg/L), el doble de dicha concentración de la norma oficial (0.05 mg/L) y el límite superior de la concentración máxima encontrada (0.082 mg/L). Con respecto a la estimación de la potencial población afectada por ingesta crónica de arsénico, se multiplica la población expuesta por el riesgo calculado.

1.5. Conclusiones

1.5.1. Los porcentajes de pozos que incumplieron con los límites de As varían significativamente dependiendo de si se aplica la norma mexicana o las normas internacionales. La norma oficial mexicana (NOM-127-SSA1-1994) establece un máximo permisible de 0.025 mg/L, mientras que el límite permisible por la OMS y la USEPA es de 0.01 mg/L; por lo cual sería conveniente evaluar los impactos económicos y de salud, además de homologar este límite con el resto del mundo, medida que requeriría de un estudio a nivel nacional. De haberse tomado como referencia el límite permitido para As por la OMS y la U.S. EPA (de 0.01 mg/L) en el agua potable, únicamente el nivel más bajo de As hubiera estado dentro del rango aceptable; los cuatro niveles restantes presentaron concentraciones por en- cima de ese parámetro internacional, incluso el nivel de concentración más alto presentó rangos ocho veces más altos que el parámetro marcado. Con respecto a los niveles de As analizados conforme a la NOM-127 SSA1-1994, se observaron concentraciones de arsénico fuera de norma en dos pozos ubicados en el centro de la ciudad de Colima, con alta densidad poblacional. Lo anterior originó que el factor de riesgo se incrementara en la determinación estatal. Se estimó que 446 personas se encontraban potencialmente en riesgo de presentar algún tipo de cáncer por el consumo crónico de arsénico, sin embargo, esto no necesariamente indica que la enfermedad se presentará. Algunas personas que desarrollan la enfermedad puede que tengan pocos o ninguno de los factores de riesgo conocidos.