Evaluación de metales tóxicos en partículas atmosféricas urbanas PM2.5 y su relación con otros contaminantes gaseosos

Abstract

EVALUACIÓN DE METALES TÓXICOS EN PARTÍCULAS ATMOSFÉRICAS URBANAS PM2.5 Y SU RELACIÓN CON OTROS CONTAMINANTES GASEOSOS. *. Dra. Ma. Eugenia Gutiérrez Castillo, Yuriana González Ulloa *. Calle 30 de Junio de 1520 Col. Barrio la Laguna Ticomán C.P. 07340 Del. Gustavo A. Madero México, D.F. Teléfonos: + 52 (55)57296000, Ext 52707 y 52708 Fax: + 52 (55) 57296000, Ext. 52700 uram59@yahoo.com Introducción: Actualmente y por convención internacional se encuentran reguladas y consideradas como contaminantes críticos, las partículas suspendidas PM10 (≤ 10 μm) y PM2.5 (≤ 2.5 μm), por su presunta responsabilidad en la mortalidad y morbilidad por afecciones cardiorrespiratorias agudas. A pesar de la gran cantidad de información y estrategias de control que se han generado alrededor de este contaminante, la contaminación por PA sigue siendo un asunto controvertido y en intenso estudio, sobre todo porque: a) se han observado diferencias en los efectos tóxicos entre ciudades; b) se ha demostrado que las PA de diferentes orígenes no son igualmente tóxicas; c) se han asociado efectos biológicos diferenciales en distintos órganos y d) porque algunos de los efectos tóxicos son independientes a la concentración de las PA (1). Por tal motivo, con mayor frecuencia los estudios científicos están dirigiéndose a determinar y entender la toxicidad de las PA, incluyendo la evaluación de propiedades físicas, químicas y biológicas y sus correlaciones. Metodología: Inicia con el muestreo de PM2.5 en del periodo Febrero del 2008 a Julio del 2008 en tres diferentes regiones del AMCM Xalostoc (XAL), Tlalnepantla (TLA) y Merced (MER), continuando con evaluación de la concentración de PA y recopilación de otros parámetros como concentraciones de otros contaminantes gaseosos Así como de la determinación de metales acuo y ácido solubles de estas partículas, aplicando los métodos de la EPA IO- 3.2 e IO- 3.3 (2). La evaluación de metales como zinc, fierro, cobre, cromo, manganeso, titanio y plomo en ambos tipos de extractos, se realizo por Plasma acoplado inductivamente - Espectrometría de emisión óptica de Perkin Elmer. Y finalmente la evaluación de la toxicidad que las partículas inducen en el ADN de timo de cordero tanto en la suspensión como en sus diferentes fracciones solubles e insolubles. Resultados y discusión: Durante el periodo en estudio, en ninguna de las regiones se excedió la norma de exposición aguda de los contaminantes criterio. La región con mayor concentración de PM2.5, aunque sin exceder el valor de la norma corresponde a Xalostoc, zona que ha venido siendo caracterizada como de mayor concentración de PA. Adicionalmente, la relación entre PM2.5 / PM10 es generalmente mayor a 0.5, para las regiones Tlalnepantla y Merced lo que indica una mayor contribución de partículas finas en las PA de estas regiones, que en principio comparten altos flujos vehiculares. Las partículas atmosféricas contienen diversos metales, la proporción y tipo depende de las fuentes de emisión, pero el perfil químico en el que predominan está determinado no sólo por las fuentes emisoras sino también por las condiciones atmosféricas y las interacciones de los metales con otras especies gaseosas presentes en el medio circundante. Por su concentración los metales evaluados en las partículas, se agrupan en dos tipos: mayoritarios y elementos traza. En forma general la proporción de metales ácido solubles es mayor a la observada en la fracción acuosoluble, no obstante para metales como el Cu, Cr y Mn las proporicones son similares en ambas fracciones . Con la finalidad de evaluar el potencial genotóxico de las partículas ambientales al reaccionar con el ADN y catalizar el daño oxidativo inducido por del H2O2, incubamos ADN desnudo de timo de cordero en presencia o ausencia de H2O2, con: Muestras de suspensiones acuosas de PM2.5, así como sus correspondientes fracciones solubles e insolubles. El daño causado al ADN cuando es expuesto únicamente al H2O2 es de aproximadamente un 11 % y que este daño aumenta de manera considerable cuando se le agregan las PM2.5, con las tres fracciones analizadas, también se puede observar que cuando exponemos el ADN únicamente a las PM2.5 el daño causado es mucho menor. Fig 10. Gráfica de % Daño al ADN vs los diferentes extractos en agua de PM2.5 recolectadas en Merced Conclusiones y perspectivas: El estudio realizado se enfoco principalmente en la evaluación del contenido de metales solubles en medio acuoso y ácido en partículas atmosféricas PM2.5 y su comparación con el daño que algunas de estas muestras inducen en el ADN de timo de cordero. Los principales resultados aportan evidencias y apoyan las siguientes conclusiones: La distribución de metales de transición del tipo, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Ti y Zn en las PA depende de la región y el tiempo de recolección. Los resultados obtenidos sugieren que algunos de los metales comparten fuentes de emisión, situación que también se observa al compararlo con algunos de los contaminantes criterios. Los metales de transición asociados a las PA contribuyen al potencial genotóxico de estas, debido a que indujeron daño cuando fueron evaluadas en el modelo acelular in vitro de ADN de timo de cordero. Tanto los componentes acuosolubles e insolubles de las PA del AMCM son responsables del daño que las partículas completas generan. Agradecimientos: Dra. Ma. Eugenia Gutiérrez Castillo Profesora-Investigadora del CIIEMAD-IPN. Referencias: 1.- Burnett et al., 2000 Burnett RT, Brook J, Dann T, Delocia C, Phillips O, Cakmak S, Vicent R., Goldberg MS, Krewski D. 2000. Inhalation Toxicology 12 (4):15 – 39. 2.- US-EPA (1999).Compendium of Methods for the Determination of Inorganic Compounds in Ambient Air. Unites States Environmental Protection Agency EPA/625/R-96/010a. Compendium of Method IO-3.3.