Organic pollutants in indoor dustmethod development, site-specific monitoring and human exposure

Resumen

El polvo ha demostrado ser en los últimos años una matriz idónea para la medida de la contaminación dado que sus características fisicoquímicas facilitan la disolución y absorción de las moléculas de los contaminantes sobre la superficie de las partículas que lo componen. Su alto contenido en materia orgánica hace que a los efectos de sensibilización que produce (asma, alergia) se le sumen los efectos tóxicos que los contaminantes orgánicos a él adheridos inducen en la salud humana al entrar en contacto con el organismo (neurotoxicidad, disrupción endocrina, carcinogénesis, entre otros). El actual modelo de desarrollo humano hace que la vida de las personas transcurra un gran porcentaje del día en ambientes de interior, viéndose estas expuestas por diferentes vías al cóctel de contaminantes que allí se acumulan, tanto en la fase gaseosa como en las partículas en suspensión y el polvo asentado. El estado de la ciencia en cuanto a los fenómenos físicos que permiten caracterizar el reparto de los contaminantes entre las distintas fases en el interior avanza complementando observaciones empíricas de las constantes de reparto (históricamente se ha usado la de octanol-agua, pero actualmente la de octanol-aire cobra interés y fuerza explicativa) con cálculos que predicen las concentraciones en una fase respecto de otra, para una población de estudio dada. Pese a la inmensa mayoría de contaminantes existentes en el interior y su diversidad de propiedades fisicoquímicas, se observan patrones que permiten predecir con cierta precisión el comportamiento de los contaminantes en función del tipo de ambiente, de actividad humana predominante y de la variable espaciotemporal. Las décadas de estudios sobre la presencia de contaminantes orgánicos en el polvo permiten deducir dichas tendencias sobre la producción, transporte, acumulación y degradación de los mismos. La presente tesis desarrolla métodos instrumentales de análisis cuantitativo para abordar la medida de los niveles de contaminantes orgánicos empleando polvo depositado en ambientes de interior como matriz, y realizando una evaluación de la exposición y del riesgo empleando datos empíricos y cálculos teóricos. Dada la precisión requerida para realizar un análisis químico cuantitativo es habitual en la bibliografía encontrar estudios que abordan la extracción y el análisis instrumental de una única familia de contaminantes. En esta Tesis se propone una metodología más general que, si bien no es nueva, no se ha aplicado al polvo con frecuencia y permite la detección de múltiples familias de compuestos químicos en dicha matriz, dibujando una imagen más completa del perfil de contaminación existente en los edificios que frecuentamos. El método multirresiduo desarrollado en el artículo 1 bebe de los trabajos previos consultados en la amplia bibliografía existente y de la aplicación del diseño de experimentos para seleccionar las condiciones más apropiadas necesarias para un método con compuestos químicos tan diferentes entre sí. La idea general es conseguir un método de análisis que proporcione valores representativos de los niveles de contaminantes en el polvo y que permita comparar diferentes espacios a lo largo y ancho de ambientes tan dispares como Barcelona, una gran ciudad mediterránea que se caracteriza por su apertura al resto de Europa y que está dominada por el sector turísitico e industrial (artículo 2), y el noreste de la Amazonía ecuatoriana, una región más rural afectada mayoritariamente por la actividad petrolera y en la que predomina el sector agrícola parcelario (artículo 3). Los niveles de contaminantes encontrados para las familias estudiadas ilustran los usos actuales e históricos de plásticos, retardantes de llama y pesticidas en uno y otro lugar, y permiten explicar ciertos patrones encontrados para la acumulación de nicotina y los hidrocarburos aromáticos policíclicos, productos de combustión tanto natural como antropogénica. Los niveles de contaminantes medidos en el polvo permiten realizar aproximaciones teóricas para caracterizar la exposición humana a los mismos y el riesgo para la salud que de ella deriva a través de la ingestión y la absorción dérmica. Para ello, se emplean dosis de referencia y el cálculo del riesgo acumulado de cáncer. Por último, y dadas las múltiples vías de exposición al polvo, en el artículo 4 se aborda la puesta a punto de una técnica de muestreo nuevo que permite el monitoreo de contaminantes orgánicos en el interior de la nariz. El análisis de los lavados nasales presentado en esta Tesis permite de un modo rápido y no invasivo la evaluación de la incorporación (“intake”) de compuestos químicos en el cuerpo humano a través de la inhalación. Las medidas obtenidas permiten establecer correlaciones entre aquellos compuestos que se encuentran en mayores cantidades en el polvo y en la nariz, sugiriéndose una fuerte influencia de los niveles de contaminación existentes en el polvo sobre los compuestos químicos que se detectan en las fosas nasales. El hábito fumador también queda retratado al detectarse mayores niveles de nicotina en aquellas personas que consumen tabaco habitualmente. En conjunto, la presente Tesis trata de trazar una línea que conecte la química analítica ambiental con otras disciplinas como la ciencia de la exposición o la epidemiología ambientales. Se trata de poner al servicio de otras áreas del conocimiento y colectivos de la población el desarrollo de métodos químicos analíticos para ampliar el entendimiento de la acumulación de los contaminantes en el polvo y la exposición y enfermedad humanas que derivan de ella.