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Mucho Cr, Cu, Fe, Mn y Zn en cultivos de trigo próximos a áreas industriales y urbanas de Córdoba

15 noviembre, 2011
Detectan metales pesados en granos de trigo en la provincia argentina de Córdoba. agencicyta. 14/11/11. Un estudio detectó concentraciones significativas de metales pesados en muestras de grano de trigo en algunas localidades de la provincia argentina de Córdoba, sobre todo en zonas próximas a centros urbanos o industrias. Recomiendan que se controlen las fuentes de emisión de contaminantes y los niveles de concentración de metales en granos de trigo. Investigadores de la provincia de Córdoba estimaron las concentraciones de metales pesados y otros elementos en granos de trigo colectados en siete zonas de esa provincia.
Mucho Cr, Cu, Fe, Mn y Zn en cultivos de trigo próximos a áreas industriales y urbanas de Córdoba
Trigales casi urbanos
(Sertox)
El trabajo -publicado en Journal of Hazardous Materials– identificó niveles significativos de algunos metales pesados como cromo, cobre, hierro, manganeso y cinc en granos de trigo extraídos de cultivos próximos a áreas industriales y urbanas.
“Se trata de un grupo de metales y metaloides dentro de los que se encuentran algunos tóxicos para la salud humana y ambiental como el plomo, cadmio, mercurio, níquel, zinc y cobre. Debido a su alta estabilidad no pueden ser degradados o destruidos por lo que tienden a acumularse en suelos y sedimentos, y a incorporarse en algunos cultivos”, señaló a la Agencia CYTA el autor principal del estudio, el doctor Gonzalo Bermudez, investigador de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC) y del Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal, dependiente del Conicet.

Según datos de la FAO de 2007 el trigo (Triticum aestvum L.) es el cultivo más importante en las “comodities” básicas, seguido por los granos forrajeros y el arroz, con una producción mundial de 626 millones de toneladas en 2007. “En la Argentina, en general, y en la provincia de Córdoba en particular, en los últimos años, la expansión de las áreas agrícolas ha reemplazado a los bosques nativos por cultivos, con una de las más altas tasas de deforestación del mundo en las tierras bajas. Debido a este cambio en la estructura del paisaje y uso del suelo, es frecuente observar zonas de cultivo y ganadería en proximidad de las grandes ciudades y predios industriales”, afirmó el especialista.

En este sentido el doctor Bermudez y sus colegas realizaron un muestreo en zonas de la provincia de Córdoba en las que se encuentran cultivos de trigo en los alrededores de industrias metalúrgicas y metalmecánicas (en la ciudad de Córdoba); planta cementera y horno incinerador de residuos industriales (Yocsina); e industrias químicas, petroquímicas y fabricaciones militares (Río Tercero). “En el caso de la ciudad de Córdoba, las zonas industriales estudiadas correspondieron a los barrios Ferreyra y San Carlos, que son áreas sub-urbanas en donde se encuentran numerosas fábricas y donde comienza la zona de plantaciones de hortalizas, cereales y oleaginosas (cinturón verde de la ciudad)”, destacó el investigador del CONICET.  Y agregó: “Distinto fue el caso de Río Tercero y Yocsina, donde los cultivos de trigo o soja, dependiendo de la rotación, llegan hasta los alambrados de los establecimientos industriales. Además de estas áreas se muestrearon otras en las que no se asientan industrias medianas ni grandes, como es el caso de las localidades Estación Geral Paz y Pozo de Tigre, y las ciudades Despeñaderos y Oliva.”

En el estudio también participaron la doctora María Luisa Pignata de la UNC, directora de la tesis doctoral del biólogo Bermudez, y las investigadoras de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), Raquel Jasan y Rita Plá.

Actividades industriales y metales pesados

Los autores del estudio evaluaron actividades industriales que son fuentes de metales pesados atmosféricos. “Por ejemplo, en la ciudad de Río Tercero, situada a 110 km de la ciudad de Córdoba, se encuentran importantes industrias químicas, petroquímicas y militares, en las que se producen ácidos nítrico, sulfúrico y acético, nitrato de amonio, peróxido de hidrógeno, monocloro-acético, cloruro de sodio, ácido clorhídrico, soda cáustica y hipoclorito de sodio, entre otros compuestos. En Yocsina, situada a 18 km de la ciudad de Córdoba, tiene presencia una importante industria cementera. En la actualidad, sus procesos industriales incluyen todas las etapas de fabricación para obtener clinker y cemento; es decir, desde la extracción de materia prima (piedra caliza) en la cantera hasta la producción y comercialización de cemento. La planta cementera utiliza 75 por ciento de gas y 25 por ciento de combustibles alternativos, constituidos por residuos sólidos industriales (peligrosos y no peligrosos)”, puntualizó Bermudez.

“Estudios llevados a cabo en otros países tanto como por nuestro grupo de investigación han señalado que las plantas cementeras realizan un importante aporte al ambiente de metales y metaloides como arsénico, cadmio, calcio, cobalto, cromo, níquel, plomo y cinc”, puntualizó el investigador del Conicet. Y continuó: “En la ciudad de Córdoba se estudiaron el barrio San Carlos y complejo industrial Ferreyra, donde se asienta una variedad de plantas industriales incluyendo importantes fábricas de automóviles, industrias de autopartes, agroindustria y empresas alimenticias. Por otro lado, incluimos la localidad de Despeñaderos, situada a 45 km de la ciudad de Córdoba cuya actividad económica principal es la agricultura. A causa de la dirección de los vientos, esta pequeña ciudad recibe los contaminantes emitidos por fuentes puntuales y móviles (tránsito vehicular) de la ciudad Córdoba. Entre estos se encuentran gases como óxidos de azufre y nitrógeno, y metales pesados asociados con la composición de combustibles, catalizadores, pastillas de freno y  neumáticos, entre otros elementos.”

Medición de metales pesados

Bermudez y sus colegas midieron una lista de 30 elementos químicos, algunos de ellos conocidos por su toxicidad, como el arsénico, cadmio, cobre, níquel, plomo y cinc. “Nuestros resultados fueron expresados en términos de concentración; es decir, una unidad que relaciona la cantidad de un elemento (su masa expresada en miligramos, por ejemplo) con la masa seca del grano de trigo entero (expresada en kilogramos, por ejemplo, luego de que se le ha extraído su contenido de agua). De esta manera pudimos informar que la concentración promedio de un elemento cualquiera, sirva de ejemplo el manganeso, es de 29,2 mg por cada kilogramo de granos de trigo seco (mg/kg), y que los valores extremos para la provincia de Córdoba han sido 7,8 mg/kg (mínimo) y 56.4 mg/kg (máximo). Es importante tener en cuenta cómo se expresan los resultados para poder comparar con los resultados obtenidos por otros científicos y con la legislación existente”, ejemplificó el investigador.

¿Cuándo una concentración es alta y cuándo es baja? De acuerdo con Bermudez lo que para granos de trigo puede ser una concentración elevada de un elemento puede no serlo para otro alimento, u otra matriz como el suelo o el particulado atmosférico. “En general, la abundancia relativa de los elementos en la corteza terrestre podría ser el primer patrón de comparación a la hora de establecer las reglamentaciones; es decir, cualquier modificación de este patrón ‘natural’ podría adjudicarse a algún episodio de contaminación provocada por el humano.” Y agregó: “En la actualidad no existen marcos legales mundialmente aceptados que regulen o recomienden las concentraciones permitidas en granos de trigo para todos los elementos químicos. Cuando existen, se refieren a determinados metales pesados y sus valores varían entre los países. Por ejemplo, los límites establecidos en la República Popular China son hasta diez veces superiores a los que fijan la Unión Europea o la Organización Mundial para la Salud (OMS). En nuestro país, el Código Alimentario es el que da el marco regulatorio a la industria  alimentaria y quien fija las concentraciones de arsénico, plomo y zinc para alimentos en general o para cereales y oleaginosas en particular, que se asemejan a las que establece la división de Alimentos y Agricultura (FAO) de la OMS.”

En el estudio encabezado por el doctor Bermudez las concentraciones medias de arsénico, cadmio, níquel y plomo estuvieron por debajo de los límites de tolerancia establecidos en la legislación nacional (Capítulo 3 del Código Alimentario Argentino,) e internacional, aunque las concentraciones promedio de cromo, cobre, hierro, manganeso y cinc superaron tales límites.

“Por ejemplo, la concentración media de cobre en granos de trigo en la provincia de Córdoba (3,79 mg/kg) estuvo levemente por encima de las fijadas por la FAO en el Codex Alimentarius (3,0 mg/kg), con valores medios en las zonas estudiadas de hasta 5,11 mg/kg, como es el caso de la ciudad de Río Tercero. Para cinc se hallaron resultados similares, con una media de 29,2 mg/kg para la provincia de Córdoba comparado con los 27,4 mg/kg fijados por FAO, pero con valores que llegaron al doble de lo permitido por este organismo en localidades como Despeñaderos (52,4 mg/kg). Para manganeso, en tanto, la concentración media de la provincia de Córdoba fue casi 25 veces superior (49,8 mg/kg) a la establecida para alimentos por la FAO (2,0 mg/kg)”, puntualizó Bermúdez.

Según indicó el investigador de la UNC, la acumulación de altas concentraciones de esos metales a lo largo de la vida tiene efectos negativos. Y puntualizó: “El cromo produce la muerte celular. El cobre promueve la liberación de radicales libres que desregulan el sistema antioxidante y genera trastornos en el transporte celular de otros metales. El hierro produce daño en el corazón y en el hígado, entre otras alteraciones. Por otra parte el manganeso es neurotóxico e interfiere con el funcionamiento del sistema inmune. Por último el cinc disminuye la acción de enzimas antioxidantes, puede producir náuseas y  vómitos, entre otros efectos.”

A su vez se encontraron diferencias significativas entre los sitios de muestreo para algunos de los elementos medidos. “Por ejemplo, las concentraciones más altas en granos de trigo de bromo, cobalto, cobre, níquel y rubidio se encontraron en la ciudad de Río Tercero, donde se encuentran industrias químicas y petroquímicas. En la localidad de Yocsina, donde funciona una planta cementera y horno incinerador de residuos industriales, se hallaron los valores más elevados de cadmio; mientras que en el sector industrial de la ciudad de Córdoba, los de cromo y manganeso. Como consecuencia del transporte lejano de contaminantes originados en la ciudad de Córdoba, las concentraciones de cinc en los granos de trigo cultivados en la ciudad de Despeñaderos fueron significativamente más altos –superaron los niveles recomendados por la legislación internacional (FAO, Codex Alimentarius)- que en el resto de las áreas de muestreo de la provincia de Córdoba”, indicó Bermúdez.

Criterios de medición


El riesgo potencial no cancerígeno (riesgos a la salud que no implican cáncer) para la ingestión de químicos individuales con los alimentos se expresa como un Cociente de Peligrosidad (CP) (definido por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos), que puede ser calculado como la razón entre la Ingesta Diaria Crónica de un elemento (expresada en mg/kg día) y una Dosis Oral de Referencia (expresada en las mismas unidades) que fija el límite diario que puede incorporarse al organismo sin experimentar riesgos toxicológicos.

“La ingesta diaria crónica (IDC) es la exposición expresada como la masa de una sustancia por unidad de peso corporal por unidad de tiempo, promediada por un largo espacio temporal (la diferencia en años entre la fecha de muerte y la de nacimiento), y la dosis oral de referencia (DOR), una estimación del riesgo máximo permitido para la población humana a través de la exposición diaria a un contaminante durante un periodo de tiempo. Obviamente, estos parámetros dependen del grado de toxicidad de cada elemento”, señaló el doctor Bermudez. Y continuó: “En nuestro estudio calculamos la tasa de consumo de trigo en Argentina. Para eso tuvimos en cuenta los días del año (365), la cantidad de años o expectativa de vida que es de 70 años en promedio, y la masa corporal (se utilizó un promedio de 70 kg para un adulto normal). Si el Cociente de Peligrosidad supera la unidad (el valor de 1) indica que existiría riesgo no cancerígeno para la población estudiada.”  

El estudio indica que la Argentina tiene una alta tasa de consumo de trigo, equivalente a 91,4 kg por habitante por año, semejante a la de países desarrollados. “De este consumo forman parte todos los alimentos que se fabriquen con harina de trigo: harinas comunes e integrales, pastas secas y frescas (industriales y artesanales), productos de panadería artesanal e industrial, galletería, y otros”, explicó el autor del trabajo. Y agregó: “Por otro lado, existe otro índice que pondera la exposición simultánea a varios elementos o compuestos químicos que independientemente o en conjunto pueden provocar un efecto nocivo para la salud. Por lo tanto, los Cocientes de Peligrosidad individuales se pueden sumar y generar un Índice de Peligrosidad (IP) que permite estimar el riesgo de una mezcla de contaminantes.”

Los investigadores de la UNC y de CNEA encontraron que los Cocientes de Peligrosidad de la mayoría de los elementos para los que se han fijado umbrales de toxicidad, salvo para manganeso, se encuentran por debajo de la unidad. “De esta forma se confirma la existencia de posibles daños no cancerígenos causados por manganeso. A su vez, calculando el Índice de Peligrosidad, con la sumatoria de los Cocientes de Peligrosidad individuales de los metales pesados arriba mencionados, se supera ampliamente el valor umbral de 1. El más elevado fue para el consumo de trigo cultivado en la ciudad de Córdoba, seguido por el de Despeñaderos y Río Tercero”, afirmó Bermudez.

Control de alimentos


A raíz de los resultados de este estudio, el doctor Bermudez afirma que es necesario establecer controles de contaminación de granos de trigo, “los cuales se comercializan formando parte de nuestra dieta cotidiana. En el caso particular de este estudio, no sólo determinamos el riesgo potencial asociado al consumo de granos de trigo sino que tuvimos evidencias de la incorporación de los metales pesados no solamente a través del suelo sino también a través de la contaminación atmosférica (absorción foliar). Valga de ejemplo paradigmático el caso de la ciudad de Despeñaderos, que carece de importantes industrias locales emisoras de metales pesados, pero que recibe los contaminantes atmosféricos arrastrados por el viento de la ciudad de Córdoba. En este sitio, el riesgo no cancerígeno asociado al consumo de trigo fue el segundo más alto de las zonas estudiadas de la provincia de Córdoba, adjudicado principalmente a la elevada concentración de cinc, un contaminante típicamente urbano.”

Para el autor del estudio las estrategias de control de las emisiones de las industrias y de las ciudades debe ser un tema prioritario. “En el futuro inmediato, los resultados de este trabajo serán presentados ante autoridades del gobierno provincial. Parte de ellos han sido ya entregados a organizaciones no gubernamentales de las localidades estudiadas. “El trabajo que hemos realizado en Córdoba es un aporte al conocimiento local y se enmarca en una problemática global de contaminación ambiental y del estudio de sus efectos sobre la población humana. El hecho de que ahora se sepa lo que antes se desconocía debería promover la acción de cambios tendientes a des-naturalizar lo cotidiano; es decir, identificar que una situación de todos los días representa un problema para luego darle una solución. Para que esto ocurra resulta necesario un cambio en la concepción del ambiente y de la gestión medioambiental, para abandonar argumentos del tipo ‘si sucede en otros lados es normal que pase aquí, y no haremos nada para cambiarlo’. Toda decisión político-económica de un país tiene aparejada una serie de consecuencias ambientales y sanitarias que muchas veces no se prevén ni se tienen en cuenta a la hora de evaluar el impacto a mediano o largo plazo. Si además pensamos en las personas empobrecidas económicamente que viven en las periferias, producto de las planificaciones de vivienda o de su falta, los resultados de este estudio señalan que además de la contaminación por agroquímicos (fumigación y escurrido, entre otros factores), están recibiendo los contaminantes emitidos por los centros urbano-industriales cercanos”, concluyó Bermudez.

El estudio fue financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (FONCyT), el Conicet y la Secretaría de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional de Córdoba.