Los
tóxicos que interesan son aquellos que tienen probabilidad de llegar a
estar en contacto con poblaciones humanas, en cualquier lugar que éstas
se encuentren. Se estudian los desplazamientos de los tóxicos en el
medio ambiente, desde el punto en que se emiten hasta el lugar en que
contactan las poblaciones. Como se mencionó anteriormente, a este
desplazamiento se le conoce como ruta de exposición. No se consideran
relevantes los desplazamientos de tóxicos que no dan lugar a
exposiciones humanas efectivas.
La
corroboración de que en un sitio están ocurriendo exposiciones efectivas
es la determinación del tóxico, o sus manifestaciones, en los organismos
expuestos y la presencia del tóxico en el punto de contacto entre los
medios ambientales y las poblaciones de interés. En esta sección se
describe la selección de las rutas relevantes de exposición, y el
cálculo de la dosis suministrada por cada ruta. Se tratarán también los
aspectos relacionados con el tiempo de exposición en función de su
duración y frecuencia.
1. Escenario de exposición
Al área
física que comprende el lugar donde se derraman o emiten los tóxicos al
ambiente, donde se transportan y donde las poblaciones entran en
contacto con los medios contaminados recibe el nombre de escenario de
exposición.
El
estudio del escenario consta de dos partes fundamentales; la descripción
físico-química del sitio y la descripción de las poblaciones que es
probable que sufran la exposición. Las características del sitio y de
las poblaciones que interesan serán aquellas que son útiles para estimar
las exposiciones.
1.1. Descripción del sitio
El
sitio se describe en función de las variables que puedan tener
influencia sobre la movilidad de los tóxicos y los niveles de
contaminación. Las variables físicas y químicas que se evalúan son las
que se utilizan para alimentar los modelos de transporte y destino y
estimar las dosis suministradas.
Las
características físicas importantes del escenario de exposición son:
clima, vegetación, topografía, edafología (composición y estructura de
suelos) y geohidrología (estratos en el subsuelo, acuíferos subterráneos
y corrientes superficiales).
En lo
que se refiere al suelo y al subsuelo es conveniente describirlos en
función de la humedad, pH, contenido de carbono orgánico y presencia de
otros intercambiadores de iones. Los modelos para representar el
desplazamiento de los tóxicos en este estrato incluyen tales variables.
El conocimiento del tipo de suelo puede ayudar a predecir la producción
de polvos transportables. La posición de los acuíferos con respecto al
nivel de la superficie es también una variable importante. Un nivel
friático muy somero puede incrementar la probabilidad de que un tóxico
presente en el suelo emigre hacia el acuífero.
Los
datos climatológicos permiten estimar la persistencia de los tóxicos en
el ambiente, los posibles desplazamientos por acarreo de polvos y gases
por los vientos y junto con la topografía los desplazamientos en
corrientes superficiales.
Las
características químicas importantes son: la identificación y
cuantificación de las substancias que se saben o se sospecha que son
tóxicas para los humanos, que se encuentren en uno o más medios de los
que integran el sitio o que pueden salir del mismo. Los datos se
obtienen experimentalmente en trabajo de campo, analizando los distintos
medios con los que puede entrar en contacto la población. A esta
actividad se le denomina "Muestreo o Monitoreo Ambiental."
La
recopilación de información y el muestreo se deben de planear para que
al principio del trabajo se generen datos que permitan desarrollar una
comprensión general del sitio, y así poder dirigir las esfuerzos
subsiguientes para obtener sólo los datos que sirvan para llenar las
lagunas remanentes de información. En esta forma se minimizará la
recolección de datos innecesarios y se maximizará la calidad de los
datos obtenidos.
La
información físico-química del sitio se utiliza para identificar las
posibles rutas y vías de exposición, así como para calcular las dosis
suministradas.
1.2. Descripción de las poblaciones
En la
descripción de las poblaciones se consideran los asentamientos humanos
dentro del sitio y sus cercanías, así como los que pudieran quedar
expuestos en el futuro, aunque se encuentren localizados en sitios
alejados de la fuente de contaminación.
Las
poblaciones lejanas que no están en contacto con los medios
contaminados, pero que es conveniente incluirlas en un estudio de
evaluación de riesgos, son aquellas que se consideran que podrían quedar
expuestas; tanto por sus actividades o hábitos, o bien porque los
tóxicos pudieran emigrar en el futuro hasta localidades donde esas
poblaciones constituirían un nuevo escenario de exposición.
Como en
el caso de la descripción del sitio, las poblaciones se describen
especificando aquellas características que influyen en la exposición y
sus consecuencias.
Estas características son las siguientes:
- localización relativa al sitio
- presencia de subpoblaciones sensibles
- patrones de actividad.
|
Localización.
En lo referente a la localización de los asentamientos humanos, la
información más importante es su posición relativa con respecto a la
fuente de contaminación y a la dirección de los desplazamientos más
probables de los tóxicos.
Hay
mayores probabilidades de estar expuesto a los tóxicos si el lugar de
trabajo o residencia está localizado:
-
cerca de la fuente
- en
la dirección de los vientos dominantes
-
aguas abajo de las corrientes superficiales
- en
la dirección del flujo de los acuíferos subterráneos.
También
son importantes:
- las
poblaciones que consumen productos generados o que se contaminaron en
el sitio, independientemente de su posición geográfica
- las
poblaciones que en el futuro pudieran estar expuestas a substancias
que hayan emigrado del sitio.
Subpoblaciones especiales. Las subpoblaciones especiales son las más
susceptibles de sufrir un daño al quedar expuestas a un determinado
agente debido a:
-
que tienen una mayor sensibilidad, tales como, niños, ancianos,
mujeres embarazadas o en período de lactancia y personas con
enfermedades crónicas
-
que presentan un patrón de comportamiento que puede dar lugar a
una mayor exposición. Un ejemplo son las personas que consumen
cantidades grandes de alimentos producidos en el sitio. Otro
ejemplo son los niños quienes tienen una probabilidad más alta que
los adultos de entrar en contacto directo con el suelo, etc.
-
quienes se han sensibilizado por exposiciones anteriores o, que
experimentan exposiciones simultáneas provenientes de otras
fuentes. Por ejemplo; individuos expuestos a substancias químicas
en su trabajo y residen o residieron en sitios contaminados.
|
Actividades humanas.-Las exposiciones están asociadas a los patrones de
actividad de los individuos en el escenario y éstos, a su vez están
determinados por el tipo de uso del suelo en el escenario de exposición.
Así pues, para caracterizar las exposiciones es necesario primero
identificar los usos del terreno en el escenario de exposición.
Para el propósito de evaluación de riesgos los usos del suelo se
clasifican en:
-
residencial,
-
comercial/industrial/agropecuario y
-
recreativo.
|
Las
mejores fuentes de información para determinar los usos actuales del
suelo son la visita al sitio y el examen de fotos aéreas identificando
las áreas pobladas, las áreas de juego, parques, negocios e industrias,
explotaciones agrícolas, ganaderas y pesqueras. Puede ser que algunos de
los terrenos tengan un uso múltiple y pudieran quedar clasificados en
más de una categoría.
La
clasificación del uso del suelo sirve para caracterizar el patrón de
actividades y su efecto sobre la intensidad, frecuencia y duración de
las exposiciones. Lo que se pretende lograr es lo siguiente:
-
determinar el porcentaje del tiempo que los individuos pasan dentro
del escenario de exposición. Si el sitio es comercial o industrial
es razonable esperar que la población tenga un período de exposición
de 8 horas diarias. Si el sitio es residencial entonces se puede
asumir una exposición de 24 horas al día. La selección más
conservadora de tipo de uso del suelo que se le puede asignar a un
sitio, cuando se justifique, es el uso residencial, ya que da lugar a
exposiciones más prolongadas
-
clasificar las subpoblaciones de acuerdo a si realizan sus actividades
a la intemperie, en el interior o en ambos ambientes
-
identificar los cambios estacionales de actividades
-
determinar si la población local tiene acceso restringido o ilimitado
al sitio
-
identificar las características de la población que pudieran estar
determinadas por el sitio. Por ejemplo si el sitio es un lugar
pesquero es probable que la población local consuma más pescado y
mariscos que el promedio de la población.
Al
analizar el uso del suelo se debe de determinar si es probable que
cambie en el futuro y si este cambio va a repercutir en el patrón de
actividades que se llevan a cabo en el sitio. Para determinar la
posibilidad de cambios futuros es conveniente consultar los reglamentos
oficiales sobre el uso del suelo, los mapas de zonificación, etc.
2. Ruta de exposición
La trayectoria que sigue un tóxico desde la fuente de emisión
hasta el contacto con las poblaciones previamente seleccionadas como
potencialmente expuestas, incluyendo la vía de ingreso del tóxico a
los organismos expuestos, como ya se especificó, se denomina ruta de
exposición.
Una ruta está completa si hay una liberación de una sustancia
desde una fuente, un escenario de exposición donde pueda ocurrir un
contacto y una vía de exposición o ingreso. |
2.1 Descripción de la ruta de exposición
A
continuación se describen cada uno de los elementos que integran una
ruta de exposición típica completa.
Fuente. Las características fundamentales de la fuente son su
localización y los mecanismos de emisión. Se localiza y describe
utilizando los datos de muestreo y la información preliminar que se
tenga acerca del sitio.
Se
localizan los lugares dónde se están liberando, se liberaron o se espera
que se liberen los tóxicos, identificando todos los mecanismos posibles
de liberación y de medios receptores. Por ejemplo; la presencia de suelo
contaminado cerca de un tanque puede indicar que el tanque con rupturas
(fuente) presentó fugas (mecanismo de liberación) hacia el suelo (medio
receptor). La fuente puede ser también punto de contacto si los
organismos receptores entran en contacto directo con la fuente. Por
ejemplo; con recipientes abiertos, suelo contaminado, residuos apilados,
etc.

Descripción
de la Ruta de Exposición.
Un
medio contaminado puede ser a su vez fuente de contaminación para otro
medio. Por ejemplo; una zona del subsuelo contaminada por un derrame
previo puede ser la fuente de contaminación de un acuífero subterráneo.
Transporte y destino. Después de que la sustancia ha sido liberada
le puede pasar lo siguiente:
-
acumularse en uno o más medios incluyendo el de recepción
-
transportarse por una corriente de agua, disuelto o suspendido en
algún sedimento, o por los vientos, en estado gaseoso o en los
polvos
-
transformarse físicamente (volatilización, precipitación),
químicamente (fotólisis, hidrólisis, oxidación, reducción, etc.) o
biológicamente (biodegradación)
|
Para
estudiar la distribución de una sustancia en el ambiente es necesario
conocer sus propiedades físicas y químicas y las del medio y/o medios en
los que se desplaza.
Estos
datos se alimentan en modelos que representan el transporte dentro del
medio de recepción, las transferencias de este medio a otros y los
transportes dentro de los medios a los que fue transferido. Los modelos
incluyen términos para representar cada uno de los procesos que sufre la
sustancia en el ambiente.
Con los
modelos se puede estudiar la cinética de los tóxicos en cualquier lugar
de la ruta, especialmente se pueden estimar las variaciones de la
concentración del tóxico en el punto de contacto, cuando no se disponga
de datos completos de muestreo ambiental en este lugar.
Uno de
los propósitos del análisis de destinos y transportes es predecir las
exposiciones futuras y para servir de base en el diseño de estrategias
de prevención de la contaminación.
El
análisis del proceso de transporte de tóxicos en el medio ambiente
permite esclarecer las ligas existentes entre las fuentes y los medios
contaminados y contestar las siguientes preguntas sobre los tóxicos:
-
¿Cuáles especies químicas están presentes en las fuentes dentro
del sitio?
-
¿En qué medios, dentro y fuera del sitio, y en qué formas químicas
se encuentran los tóxicos?
-
¿En qué medios y en qué localizaciones se podrán encontrar en el
futuro?
|
Punto de exposición . Cualquier contacto potencial entre los
pobladores con un medio contaminado es un punto de exposición.
Son más importantes los puntos de exposición
dónde la concentración que va a ser contactada sea la más alta y dónde
la población expuesta se clasifique como de interés especial por
pertenecer a un grupo sensible.
Se
consideran como puntos de exposición potencial todas las fuentes y
medios contaminados si
-
el sitio se encuentra en uso
-
el acceso al mismo no está restringido o de alguna otra forma
limitado
-
si el contacto es posible en el futuro por un uso alterno del
suelo
|
Para
puntos de exposición potenciales fuera del sitio, se espera que la
concentración de contacto será mayor en los puntos más cercanos al sitio
o donde los gradientes de altura y dirección del viento lo favorezca. En
algunas ocasiones se pueden encontrar puntos de contacto de mayor
concentración a distancias grandes, ésto puede suceder si en el
transporte de los tóxicos se incluyen pasos en los que pueda ser
bioconcentrado. Por ejemplo; si una sustancia originada en el sitio se
transporta hasta un cuerpo de agua donde es bioconcentrada por los
organismos acuáticos y la población entra en contacto con esos
organismos.
Vías
de exposición. El último elemento de la ruta de exposición es la vía
de exposición, que es el mecanismo por medio del cual el tóxico entra al
organismo. En el caso de exposiciones ambientales las vías de exposición
son ingestión, inhalación y contacto cutáneo. La selección de cuáles
vías se deben de estudiar, depende de los medios en los que se encuentre
el tóxico en el punto de contacto. Si se encuentra en el agua potable,
en los alimentos o en el suelo la vía de exposición será la ingestión,
si se encuentra en el aire, sea como gas, vapor o partículas
suspendidas, el ingreso será por la vía respiratoria (inhalación) y si
se encuentra en el agua o aire ambiente que entra en contacto con la
piel, el ingreso será por vía cutánea.
El
equipo de protección tiene por propósito evitar que exista una vía de
exposición aunque se presente un punto de contacto. Por ejemplo el uso
de guantes, máscaras y botas son barreras que impiden el ingreso del
tóxico al organismo contactado.
2.2
Identificación de las rutas significativas
Sólo se consideran como significativas y merecen ser evaluadas
las rutas completas de exposición que produzcan exposiciones
efectivas, es decir que el tóxico además de llegar a hacer contacto
con un individuo encuentra la forma de ingresar al interior del
organismo. |
Los
datos de muestreo biológico y/o biomarcadores en la población
supuestamente expuesta que indiquen que hay acumulación de alguna
substancia o efectos relacionados con alguna substancia, en miembros de
la población considerada, es una información muy valiosa para
identificar una ruta como significativa. Esta información indica que han
existido exposiciones efectivas, puesto que se identifica la presencia
del tóxico o sus manifestaciones dentro de los organismos expuestos. Los
resultados positivos de los análisis de fluidos biológicos indican
cuáles rutas son significativas, pero los datos negativos en individuos
de una población no se pueden usar para concluir que una ruta está
incompleta.
No
siempre se analizan todas las rutas completas.
Hay
rutas que aunque sean poco probables o signifiquen exposiciones
relativamente bajas siempre se evalúan y éstas
son las siguientes:
-
las rutas que representan una exposición posible de individuos
sensibles
-
cuando los resultados de la exposición son catastróficos
|
Se
pueden considerar como justificaciones válidas
para eliminar el análisis de una ruta completa las
siguientes:
-
La exposición resultante es mucho menor por esta ruta que por otra
que involucra el mismo medio y el mismo punto de contacto
-
La magnitud de exposición potencial es baja o es muy poco probable
que se dé la exposición y no son altos los riesgos asociados con
la exposición.
|
En
algunas ocasiones no se pueden cuantificar las exposiciones en rutas
completas por falta de datos. Es posible que los datos de muestreo no
sean suficientes para estimar las características de las fuentes, las
concentraciones ambientales o las dosis suministradas. En estos casos se
puede recurrir al uso de modelos para complementar la información
disponible, pero al usar modelos en lugar de datos se incrementa la
incertidumbre. Si no se tienen datos suficientes para validar el modelo,
entonces puede ser que no se justifique el análisis cuantitativo de la
ruta.
2.3 Cuantificación de la exposición
El
estudio de la ruta de exposición tiene por objeto llegar a determinar la
cantidad de sustancia tóxica que contacta un organismo durante el
período de exposición y poder estimar las exposiciones futuras.
La
cuantificación de la exposición consiste en determinar la magnitud,
frecuencia y duración de las exposiciones de los individuos miembros de
la población por cada una de las rutas significativas.
Si la
exposición ocurre durante un determinado período, la exposición total se
divide entre el tiempo de ocurrencia para calcular la tasa de exposición
promedio por unidad de tiempo y frecuentemente esta tasa promedio de
exposición se expresa por unidad de masa corporal.
A esta
exposición normalizada se le denomina Dosis Suministrada.
Hay
tres categorías de variables que se usan para calcular este valor y son:
una variable relacionada con la sustancia (concentración de
exposición); las variables que describen la población expuesta (tasa
de contacto, frecuencia y duración de la exposición, peso corporal)
y una variable determinada por el proceso de evaluación (el tiempo de
promediación).
Cada
una de estas variables puede tomar valores dentro de determinados rangos
y se seleccionan los valores cuya combinación resulte en una estimación
de la Exposición Máxima Razonable (EMR).
La
estimación de un valor "razonable" no siempre está basada totalmente en
información cuantitativa sino también en la experiencia y juicio
profesional.
2.3.1 Cálculo de la dosis suministrada
La
Dosis Suministrada (Ds) se calcula para todas las substancias
en el punto de contacto de todas las rutas seleccionadas como
significativas. Se expresa en términos de la cantidad de la sustancia (mg)
en contacto con el cuerpo por unidad de masa corporal (kg) por unidad de
tiempo (día).
La DS
se calcula utilizando la siguiente ecuación:
DS
= (CTFD)/(MP)
|
Donde: |
C
= concentración promedio durante el período de exposición
T= tasa de contacto, la cantidad de medio contactado por unidad de
tiempo
F = frecuencia de exposición
D = duración
M = masa corporal
P = tiempo de promediación |
Para
calcular la Dosis Absorbida (DA) se multiplica la DS
por un factor de absorción.
Concentraciones de exposición. La concentración de exposición C se
calcula en base a los datos de muestreo ambiental. El término C es el
valor del límite superior de confianza, percentil 95, del promedio
aritmético de las concentraciones que son contactadas durante el período
de exposición. Aunque este valor puede ser menor que la concentración
máxima contactada, se considera razonable ya que es poco probable que se
contacte la concentración máxima durante un período prolongado.
Si no
se cuenta con mediciones directas de la concentración en el punto de
contacto entonces se hacen estimaciones de estos valores usando los
modelos de destino y transporte.
Tasa
de contacto. Representa la cantidad de medio contaminado contactado
por unidad de tiempo o por evento. Si se dispone de datos estadísticos
de tasas de contacto se debe de seleccionar el límite superior de
confianza percentil 90 o 95 del promedio. Si no se cuenta con
información estadística, entonces se debe de seleccionar, por
experiencia, un valor similar al del percentil 95. Por ejemplo; la tasa
de contacto para tóxicos en el agua potable es de 2 litros por día. Este
es el valor del limite superior de confianza percentil 95 del promedio
de ingesta diaria de agua en adultos en Estados Unidos.
En
algunas ocasiones se introducen más términos en la ecuación para
calcular esta cantidad. Por ejemplo en el contacto cutáneo con
substancias químicas disueltas o suspendidas en agua, la tasa de
contacto se estima combinando la información del área corporal expuesta,
la permeabilidad de la piel a ese compuesto y el tiempo de exposición.
Frecuencia y duración de la exposición. Estas dos variables se
utilizan para calcular el tiempo total de exposición. Los valores que
pueden tomar dependen del sitio, sin embargo es muy difícil que existan
estadísticas sobre un sitio en particular.
En
algunas ocasiones se pueden obtener valores estadísticos nacionales. Se
debe de seleccionar un valor conservador para el tiempo de exposición.
Por ejemplo; en algunos casos se pueden utilizar períodos de 30 años
para el caso de residentes (valor esperado del tiempo de residencia en
un lugar) y en otros casos, es más conveniente usar 70 años (expectativa
de vida). Las frecuencias de exposición y las duraciones de las
exposiciones deben de ser consistentes con las tasas de contacto
seleccionadas. Si se usa una tasa de contacto basada en observaciones de
largo plazo, como en el caso de contar con la tasa del consumo anual de
pescado, entonces se deben de calcular la tasa de contacto y la
frecuencia de exposición expresada en días y en días-1 (365
días = 1año).
Masa
corporal. Para niños se utiliza como valor de la masa corporal el
valor estándar encontrado en las tablas de "peso para la edad". Cuando
los contactos son, más o menos, constantes durante el período vital,
como la ingesta de agua, se utiliza el valor de 70 Kg. como valor de la
masa corporal.
Tiempo de promediación. El tiempo de promediación seleccionado
depende del tipo de efecto tóxico que se esté evaluando.
Cuando
se evalúan exposiciones a tóxicos para el desarrollo, los insumos se
calculan promediando sobre el período del evento de exposición. Para
tóxicos agudos se promedia sobre el tiempo más corto que se conoce, en
el que se puede producir un efecto, normalmente un día.
Cuando
se evalúan exposiciones de largo plazo a tóxicos no-cancerígenos las
dosis se calculan promediando los insumos durante el período de
exposición. Por ejemplo; dosis diarias crónicas o dosis diarias
subcrónicas.
Para
cancerígenos, las dosis se calculan promediando la dosis total acumulada
durante el período vital y se le llaman Dosis Diaria Vitalicia Promedio
(DDVP). Esta diferencia se basa en la opinión científica actual de que
los mecanismos de acción son diferentes. Se supone que el efecto de la
exposición a un cancerígeno es básicamente el mismo si se tiene una
exposición a una alta concentración por corto tiempo a que se tenga una
exposición a baja concentración por un período prolongado. Esta
suposición es menos justificable cuando las exposiciones son intensas y
poco frecuentes, especialmente si la sustancia es un cancerígeno que ha
mostrado que sus efectos dependen de la dosis y de la tasa.
Incertidumbres. Las principales fuentes de incertidumbre en el
cálculo de la DS son:
-
la variabilidad en los datos analíticos
-
el uso de modelos para estimar algunas variables
-
uso de valores supuestos para algunos parámetros.
|
La
estimación del efecto de las incertidumbres en el cálculo de las dosis
suministradas es un aspecto muy importante en la evaluación de riesgos,
ya que indica el nivel de confiabilidad que se tiene en la evaluación de
la exposición y pueden influir significativamente en la toma de decisión
sobre intervención en un sitio.
|