Diseño de una tecnología de fitoextracción para la remediación de los suelos contaminados con plomo. Aplicación en Salud Ambiental mediante un modelo de estimación de la exposición...

• Autores: Mera, María Fernanda
• Año de publicación: 2023
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Muñoz, Sonia Edith; Pérez, Carlos Alberto; https://orcid.org/0000-0002-0712-8395
• Materia: Plomo; Phytoremediation; Soil; INTERDISCIPLINARY RESEARCH AREAS::Children; Lead; Fitorremediación; Suelo; Niños
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis - Doctorado en Ciencias de la Salud - Universidad nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Médicas. Secretaría de Graduados en Ciencias de la Salud, 2023.
115 p.
Fil: Mera, María Fernanda. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Ciencia y Tecnología. Centro de Excelencia en Productos y Procesos de Córdoba (CEPROCOR); Argentina.
Fil: Mera, María Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.
La contaminación del suelo con plomo (Pb) produce daños en la salud y el ambiente. Los efectos tóxicos en niños son irreversibles y no se ha definido un nivel de Pb en sangre exento de riesgo, lo cual remarca la importancia de profundizar la investigación para proteger la salud infantil. Este trabajo de Tesis aborda la problemática en tres etapas: 1-Uso potencial de tres especies vegetales: Brassica napus (Bn), Festuca arundinacea (Fa) y Lolium perenne (Lp), para remediar suelos contaminados con Pb; 2-Estimación teórica de la concentración de Pb en sangre de niños expuestos por vía oral a suelos con distintos niveles de Pb y coberturas vegetales con las especies estudiadas; y 3- Identificación de posibles sitios contaminados de la ciudad de Córdoba con riesgo de exposición infantil, para elaborar propuestas de intervención. Se realizaron cultivos de Bn, Fa y Lp a dos niveles de Pb (basal de 25 ppm y 1000 ppm) en invernadero durante un ciclo anual. Inicialmente se estudió la distribución de Pb en las plantas por microfluorescencia de rayos X con radiación sincrotrón, y luego de la cosecha, se cuantificó Pb en raíces y partes aéreas por espectrometría de plasma-masa. Fa demostró mejor desempeño en la capacidad de extracción y bioacumulación de Pb. Para la estimación del riesgo (nivel de Pb en sangre) en niños expuestos oralmente, se empleó el modelo biocinético de exposición integral a Pb (IEUBK). Para un suelo con 500 ppm (uso residencial, DR 831/93, Ley 24051), los valores estimados de Pb en sangre superaron 5 μg/dL para suelos con o sin cubierta vegetal y edades de 6 meses a 4 años. En suelos sin cubierta vegetal, los valores superaron 5 μg/dL en todos los grupos etarios (6 meses a 7 años). Se estimó que el nivel de Pb en suelo debe ser inferior a 120 ppm para no superar 5 μg/dL en sangre de niños que residen en sitios sin cubierta vegetal. El valor guía de Pb en suelo para uso residencial de 500 ppm se estableció en el país en 1993 (ref. J DR 831/93) y no fue revisado a pesar de los cambios introducidos internacionalmente y que la legislación argentina lo prevé. Los valores actuales son ya considerados peligrosos y debieran ser reducidos en el corto plazo. En cuanto a la identificación de sitios con riesgo de exposición infantil, en las zonas de la ciudad de Córdoba con basurales a cielo abierto, en donde es habitual el reciclado informal de desechos electrónicos y quema de residuos, y donde a la vez se ubican industrias relacionadas a Pb, reside el mayor porcentaje de niños con índices más altos de necesidades básicas insatisfechas (NBI). Estos hallazgos y la indagación de trabajos previos realizados en Córdoba intiman a realizar intervenciones en barrios ubicados en las periferias de la avenida de circunvalación y su zona de influencia, en especial en áreas de las salidas sudeste (ruta 9 sur), sur (ruta 36), norte (ruta 9 norte) y noreste (ruta 19). Se propone como estrategia de intervención, sembrar Fa en sitios de riesgo para minimizar el contacto de los niños y reducir la exposición por la ingesta de Pb a través de la erosión del suelo. De este modo el Pb del suelo puede extraerse paulatinamente mediante cortes y disposición final de la biomasa cosechada, así como la erradicación de basurales en zonas de recreación y de residencia infantil. Se recomienda el empleo del IEUBK como herramienta para evaluar el riesgo y medir el nivel de Pb en suelo antes del emplazamiento de desarrollos urbanos. Se sugiere implementar biomonitoreos durante el embarazo y la primera infancia para prevenir los efectos tóxicos de Pb e iniciar el tratamiento oportuno, si fuese necesario. Por todo lo expuesto, resulta imperiosa la elaboración de una propuesta para modificar los valores guía de Pb en suelo de la normativa argentina (Anexo II, Tabla 9 del DR 832/93, Ley 24051) para proteger la salud infantil y el ambiente.
Soil contamination with lead (Pb) causes health and environmental damage. The toxic effects in children are irreversible and a safe Pb blood level has not been defined. This highlights the importance of further research to protect children's health. This thesis work addresses this problem in three stages: 1- Potential use of three plant species: Brassica napus (Bn), Festuca arundinacea (Fa) and Lolium perenne (Lp), to remediate soils contaminated with Pb; 2-Theoretical estimation of the concentration of Pb in the blood of children orally exposed to soils with different levels of Pb, in order to evaluate the usefulness of plant covers of those species; and 3-Identification of potentially contaminated sites, in Córdoba city, representing a risk for child exposure, with the aim to developing intervention proposals. Bn, Fa and Lp cultures were performed at two levels of Pb (basal/25 ppm and 1000 ppm), under greenhouse conditions, for an annual cycle. Initially, the distribution of Pb in plants was studied by synchrotron-based X-ray fluorescence microscopy and, after harvest, Pb in roots and aerial parts was quantified by plasma-mass spectrometry. Fa showed better performance in the extraction capacity and bioaccumulation of Pb. To estimate the risk of Pb in blood in orally exposed children, the Integrated Exposure Uptake Biokinetic model (IEUBK) for Pb was used. For soil with 500 ppm (residential use, DR 831/93, Law 24051), the estimated values of Pb in blood exceeded 5 μg/dL for soils with or without plant cover and children ages from 6 months to 4 years. In soils without plant cover (bare soils), values exceeded 5 μg/dL in all children age groups (6 months to 7 years). It was estimated that the level of Pb in the soil must be less than 120 ppm to not exceed Pb blood of 5 μg/dL in children living in bare soil sites. In the country, the guide value of Pb in soil for residentia use of 500 ppm was established in 1993 (ref. J DR 831/93) and was not revised despite the changes introduced internationally and that the Argentine legislation provides for it. The current values are already considered dangerous and should be reduced in the short term. Regarding the identification of risk sites for children exposure, in the areas of the city of Córdoba with open-air dumps, where informal recycling of electronic waste and burning of waste is common, and where related industries are located. reside the highest percentage of children with higher rates of unsatisfied basic needs (UBN). Based on these findings and the previous investigations performed in Córdoba, it is a priority to carry out interventions in neighborhoods located on the peripheries of the Córdoba’s ring road and its area of influence, especially the Southeast exits (route 9 south), South (Route 36), North (Route 9 North) and Northeast (Route 19). As an intervention strategy, it is proposed to seed Fa in risk sites to minimize children’s contact and reduce the Pb exposure by intake through soil erosion. In this way, the Pb in the soil can be gradually extracted by cutting and final disposal of the harvested biomass, as well as the eradication of garbage dumps in recreation areas and children's residences. The use of the IEUBK is recommended as a tool to assess risk and the soil Pb level must be measured before the siting of urban developments. It is suggested to implement biomonitoring during pregnancy and early childhood to prevent the toxic effects of Pb and initiate proper treatment, if necessary. As a final conclusion, it is imperative to prepare a proposal to modify the guide values of Pb in soil (Annex II, Table 9, DR 832/93, Law 24051) since its update is considered essential to protect Argentine children's health and the environment.
Fil: Mera, María Fernanda. Gobierno de la Provincia de Córdoba. Ministerio de Ciencia y Tecnología. Centro de Excelencia en Productos y Procesos de Córdoba (CEPROCOR); Argentina.
Fil: Mera, María Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; Argentina.