Evaluación del riesgo a la salud por la exposición a metales pesados y metaloides en la zona industrial de Ventanilla

Abstract

Este trabajo de investigación evaluó el riesgo a la salud humana por la exposición a metales pesados y metaloides (Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sb, V, Zn) presentes en el polvo de las avenidas y calles asfaltadas (sectores) en zonas aledañas a la Zona Industrial de Ventanilla (ZIV) en Callao, Perú. Se realizó el muestreo de polvo en un metro cuadrado del asfalto en 16 sectores del área de estudio, y se determinaron las concentraciones de los metales pesados y metaloides mediante ICP-OES. La bioaccesibilidad gástrica se evaluó según el Physiologically Based Extraction Test (PBET) y las concentraciones bioaccesibles también se determinaron mediante ICP-OES. Para analizar la calidad ambiental del sitio se analizaron dos índices geoquímicos: factor de contaminación (CF) e Índice de carga de contaminación (PLI). El análisis del riesgo a la salud humana se determinó mediante el índice de riesgo no cancerígeno (HItotal) y el riesgo cancerígeno (CRtotal) para tres vías de exposición: oral, inhalación y dermal, siguiendo la metodología de la U.S. EPA (1989) y el MINAM (2015). Los resultados mostraron que las concentraciones totales y bioaccesibles más elevadas de metales pesados y metaloides se encontraron dentro de la ZIV y en las zonas aledañas, especialmente en la dirección noroeste de la ZIV, en concordancia con la dirección predominante del viento. Mediante el análisis del CF y del PLI se concluyó que existe un deterioro de la calidad ambiental del sitio. Se estableció una catalogación de riesgo no cancerígeno inaceptable (HItotal>1) para niños en 8 de los 16 sectores muestreadas (R2>G1>M1>V3>V1>C1>P1>P2), en contraposición a un riesgo no cancerígeno aceptable para adultos en todos los sectores. Por otro lado, se determinó que existe riesgo cancerígeno (CRtotal>1×10-6) en todos los sectores a causa de la exposición combinada a As, Cd, Cr y Pb.

This research evaluated the human health risk arising from exposure to heavy metals and metalloids (Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Sb, V, Zn) present in the dust of the paved avenues and streets (sectors) in areas surrounding the Ventanilla Industrial Zone (ZIV) in Callao, Peru. Dust sampling was conducted on one square meter of asphalt across 16 avenues and streets within the study area. The concentrations of heavy metals and metalloids were determined using ICP-OES. Gastric bioaccessibility was assessed through the Physiologically Based Extraction Test (PBET), and bioaccessible concentrations were measured using ICP-OES. To assess the environmental quality of the site, two geochemical indices were employed: the contamination factor (CF) and the contamination load index (PLI). Human health risk analysis was conducted using the non-cancer risk index (HItotal) and the carcinogenic risk (CRtotal) for three exposure routes: oral, inhalation, and dermal. This analysis followed the methodologies of the U.S. EPA (1989) and the MINAM (2015). Results indicated that the highest total and bioaccessible concentrations of heavy metals and metalloids were found within the ZIV and its surrounding areas, particularly in the northwest direction of the ZIV, in line with the predominant wind direction. The CF and PLI analysis concluded that there is a decline in the environmental quality of the site. An unacceptable non-cancer risk classification (HItotal>1) was determined for children in 8 out of the 16 sampled sections (R2>G1>M1>V3>V1>C1>P1>P2), while an acceptable non-cancer risk was found for adults across all sections. Furthermore, it was established that there is a carcinogenic risk (CRtotal>1×10-6) in all sections due to combined exposure to As, Cd, Cr, and Pb.