Suelos contaminados con hidrocarburos, riesgo para la salud humana

Los suelos contaminados con hidrocarburos representan un riesgo para la salud humana, por lo que antes de ubicar núcleos poblacionales en zonas impactadas con estos compuestos, es necesario realizar un diagnóstico del área.

En México esta contaminación se presenta, en algunos casos, por las tomas clandestinas de gasolina o de diesel, por tanto, se debe prevenir que ocurran este tipo de eventos, y en caso de que sucedan, remediar las zonas impactadas lo antes posible. Con el fin de evitar estos accidentes es recomendable tener un buen manejo de las prácticas de operación en la extracción, distribución y almacenamiento de hidrocarburos.

En el Instituto de Ingeniería de la UNAM se realizaron mapas de riesgo para la salud humana de un sitio contaminado ubicado en el norte de México, el cual tiene una extensión de alrededor de 900 hectáreas. Estos mapas fueron obtenidos a partir de imágenes de satélite, sistemas de información geográfica y la toma de muestras en el sitio. El fin de este proyecto es contar, de manera rápida y económica, con información que permita saber si es factible autorizar el asentamiento de una población o no.

La manera tradicional de hacer estos estudios es tomar muestras del suelo (cuyo número depende del área) y analizar las concentraciones de hidrocarburos en el laboratorio, proceso que resulta muy costoso. Por tal motivo, la especialista en ingeniería ambiental Rosa María Flores Serrano decidió utilizar imágenes de satélite en un área grande, pues suponen que a mayor concentración habrá una mayor visibilidad del contaminante.

Metodología de diagnóstico

El estudio consistió en adquirir las imágenes de satélite del área a analizar, las cuales fueron procesadas para hacer correcciones radiométricas, de curvatura, geométricas y de temperatura. Posteriormente se obtuvieron valores de reflectancia que indicaban cuáles eran los índices de vegetación, suelo y agua del sitio.

Todos los cuerpos reflejan un espectro de luz que es captado por los satélites, generándose así imágenes. Con dichas imágenes, adquiridas de manera remota, se tuvieron combinaciones de bandas espectrales con una correspondencia en colores. Para analizarlas se utilizó el software ERDAS, con el fin de saber en cada combinación cuál refleja mejor el objeto de estudio, es decir, la concentración de hidrocarburos, explicó la Rosa María Flores Serrano, del Instituto de Ingeniería. Este trabajo fue realizado en conjunto con Judith Ramos Hernández, Alejandrina Castro y Guillermina Pérez.

Con la información obtenida a partir de este procesamiento, se obtuvo una imagen de clasificación no supervisada, es decir, que no está corroborada en campo. Posteriormente, los investigadores asistieron al lugar de estudio a tomar muestras de suelo de áreas en donde creían que había concentraciones más altas de hidrocarburo. Tomaron en total 17 muestras y al analizarlas en laboratorio obtuvieron una imagen de clasificación supervisada (verificada en campo).

Asimismo con los resultados de estas muestras se generaron isolíneas de concentración, que son líneas con igual concentración que definen áreas con condiciones similares. “Ya que las isolíneas tenían  baja precisión porque sólo eran 17 puntos de muestreo, se trazó en la imagen de concentraciones que fue obtenida con la imagen de satélite de clasificación supervisada una malla de 125 por 125 metros. La concentración que resultaba de lo que decía la imagen en cada nodo se juntó con los 17 puntos que se obtuvieron de muestras de suelo. Con eso se hizo una imagen de isolíneas de concentración que tenía más puntos y que nos daba una mejor distribución”, expuso la investigadora.

Los resultados de las muestras de suelo confirmaron la presencia de hidrocarburos de fracción pesada en aquellos puntos que fueron seleccionados, por lo que una vez reunidas las concentraciones (tanto en el mapa de clasificación supervisada como el de isolíneas de concentración) se definieron 5 intervalos de concentración para estos compuestos: de 0 a mil, de mil a 10 mil, de 10 mil a 20 mil, de 20 a 40 mil y arriba de 40 mil.

Se calculó el riesgo para cada uno de esos intervalos de concentración y se observó que sólo para el primer intervalo se tenía un riesgo aceptable y, por lo tanto, que en ese lugar se podía asentar una población. “Creemos que aumentando el número de puntos de muestreo se podría reducir el error que tuvimos. Por ello queremos ver si nos aprueban una segunda etapa del proyecto para regresar al sitio, tomar más muestras y ajustar el modelo”, subrayó.

Evaluaciones del riesgo

La norma oficial mexicana NOM-138-SEMARNAT/SS-2003 define 3 fracciones de hidrocarburos: la ligera, la media y la pesada. Cada una de éstas son mezclas de varios hidrocarburos. Por ejemplo, la fracción pesada son hidrocarburos con cadenas de más de 18 carbonos, que pueden representar un riesgo para la salud humana.

En este proyecto el tipo de riesgo que mide está considerado dentro de los antropogénicos, en donde el agente productor de estrés es el contaminante, es decir, las sustancias tóxicas contenidas en suelo, agua o aire, con las que la población entra en contacto. Estas sustancias son divididas en dos tipos: cancerígenas y no cancerígenas.

El valor que estimaron de riesgo en este proyecto fue medido como cociente de peligro porque se evaluaron efectos no cancerígenos (sistémicos). Cabe destacar que algunos de los hidrocarburos que están en la mezcla de fracción pesada pueden producir daños neurológicos, en riñón,  hígado y pulmones.

El cociente de peligro resulta de dividir una dosis de exposición (que se calcula con base en las condiciones de exposición en la población y las concentraciones en el suelo), entre una dosis de referencia (con la que se espera que no ocurran efectos adversos), la cual es obtenida por los toxicólogos con base en pruebas de laboratorio.

Si la dosis de exposición calculada para el sitio rebasa la de referencia, ese cociente de peligro va a tener un valor superior a uno y representará un riesgo por arriba de lo aceptable. Por lo cual, se tendrán que tomar medidas en esa área, como reducir las concentraciones o la biodisponibilidad.

Flores Serrano señaló que para este proyecto se evaluaron sólo sustancias no cancerígenas, porque para la fracción pesada de hidrocarburos no existe el factor de pendiente de cáncer, que es el valor toxicológico de referencia que se necesita para determinar ese tipo de efectos.

“Tampoco existen valores toxicológicos de referencia para las fracciones de hidrocarburos como las define la NOM antes mencionada. Lo que hicimos fue tomar una dosis de referencia para una fracción de hidrocarburos definida por un grupo de trabajo en Estados Unidos y fue la de la fracción aromática de hidrocarburos de cadenas de 18 a 25 carbonos que era más o menos parecido a lo que tenemos denominado en México como hidrocarburos fracción pesada, o sea, fue un valor subrogado, con el que se hicieron los cálculos”, señaló la integrante de la Coordinación de Ingeniería Ambiental del Instituto de Ingeniería.

Para los suelos que se encuentran contaminados con hidrocarburos, existen tecnologías de remediación que permiten reducir las concentraciones de los contaminantes, pero si este proceso resulta muy costoso también se podría disminuir  la biodisponibilidad o proponer acciones de control institucional y restringir el acceso a la zona contaminada.

“Si pudiéramos reducir en el país las fuentes de contaminación estaríamos mucho mejor. Tenemos que ocuparnos de las remediaciones, pero también de las prevenciones, de cómo evitar que haya tomas clandestinas, habría que cuidar todo para evitar contaminar sitios”, concluyó Rosa María Flores.