Evaluación del contenido de metales pesados en sedimentos viales urbanos : adaptaciones internacionales en salud pública para Bogotá D.C. (Colombia) | Assessment of the heavy metals content in urban road sediments : international adaptations in public health for Bogotá D.C. (Colombia)

Los sedimentos viales (SV) son formaciones complejas que presentan elevadas concentraciones de contaminantes orgánicos e inorgánicos, como por ejemplo metales pesados (MP); esto en comparación con los niveles de fondo de áreas aledañas. En ambientes viales se ha podido determinar la relación entre el tráfico vehicular y el contenido de MP en SV, es por esto que a nivel mundial se ha hecho uso de métodos estadísticos con los que se han podido identificar las posibles fuentes (e.g., pastillas de frenos, llantas, desgastes de componentes móviles), así como de métodos para la evaluación del grado de acumulación de contaminantes en suelos; logrando una mejor comprensión en cuanto a los niveles de enriquecimiento, su potencial tóxico y los riesgos asociados por la exposición de estos en el ambiente y en la salud pública. Para el caso de Bogotá, se hizo uso de la relación encontrada a nivel mundial y local entre el tráfico promedio diario (TPD) y la concentración en tiempo seco de MP en los SV para la fracción de tamaño < 250 μm, para pronosticar el grado de polución de seis de los MP más reportados en la literatura (i.e., Pb, Cu, Zn, Cr, Ni y Cd) y las posibles fuentes, a través del análisis de componentes principales (ACP). A partir de estos datos y con el uso del índice de geo-acumulación (Igeo) e índice de polución integrada (IPI), se lograron identificar los puntos de la ciudad con mayores grados de enriquecimiento metálico y, así mismo, mediante el índice de riesgo ecológico (RI) se determinaron los sectores en donde la comunidad biológica presentó la mayor sensibilidad. A través de los índices de riesgo cancerígeno (CR) y no cancerígeno (HI) se pudo hacer una primera aproximación del riesgo sobre la comunidad infantil y adulta por la exposición a los MP contenidos en los SV de la ciudad. Como conclusiones, se logró establecer según los niveles de fondo a nivel mundial que el Ni y Cr son los MP que menor enriquecimiento presentaron. Por otra parte, el Pb fue el MP que mayor Igeo arrojó dentro del análisis y el de mayor aporte dentro de la evaluación multielemento presentado a través del IPI. Por otro lado, se identificó un riesgo ambiental entre moderado y considerable dentro del área de influencia de las vías más con mayor TPD de las localidades de Kennedy, Suba y Barrios Unidos. Así mismo, se determinó que los riesgos no cancerígenos para la comunidad infantil por la exposición a MP son mayores que para la comunidad adulta, y están principalmente asociados por la ingestión de partículas de sedimento, siendo el Pb y Cr por su alto grado de toxicidad los MP que mayor aportaron en la evaluación integrada multielemento; mientras que la evaluación del riesgo cancerígeno no mostró ningún riesgo significativo para desarrollar cáncer en edad adulta. Finalmente, se recomienda desarrollar estudios para la determinación de los valores de fondo correspondientes a la ciudad de Bogotá, así como la toma de muestras de un mayor número de puntos que identifiquen con mejor precisión la heterogeneidad del uso del suelo característico de las diferentes localidades de la ciudad; para que de esta manera se pueda identificar con precisión el nivel de la contaminación y su afectación en el ambiente y sobre la salud pública urbana.

Road sediments (SV) are complex formations that have high concentrations of organic and inorganic pollutants such as heavy metals (MP), this compared to the background levels of surrounding areas. In road environments it has been possible to determine the relationship between vehicular traffic and the content of MP in SV, that is why worldwide, statistical methods have been used to identified the possible sources (e.g., brake pads, tires and wear of moving components), as well as methods for assessing the degree of accumulation of pollutants in soils; achieving a better understanding in terms of enrichment levels, toxicity potential and the risks associated with their exposure to the environment and public health. In the case of Bogotá, we used the relationship found worldwide and locally between the average daily traffic (TPD) and the dry season concentration of MP in the SV for the size fraction <250 μm, to predict the degree of pollution of six of the most reported MPs in the literature (i.e., Pb, Zn, Cu, Cd, Ni and Cr) and the possible sources, through principal component analysis (ACP). From these data and with the use of the geo-accumulation index (Igeo) and integrated pollution index (IPI), it was possible to identify the points of the city with the highest degrees of metallic enrichment and, also, through the ecological risk index (RI) it was determined the sectors where the biological community has the highest sensitivity. Through the carcinogenic (CR) and non-carcinogenic (HI) risk indices, a first approximation of the risk could be made on the child and adult community due to exposure to the MPs contained in the city's SV. As conclusions, it was possible to establish according to the background levels worldwide, that Ni and Cr are the MPs that presented the lowest enrichment. On the other hand, the Pb was the MP with highest Igeo and the one with the greatest contribution in the multi-element assessment evaluated through the IPI. Otherwise, an environmental risk between moderate and considerable was identified within the area of influence of the roads with the greatest TPD in the localities of Kennedy, Suba and Barrios Unidos. Likewise, it was determined that the non-carcinogenic risks for the children's community due to exposure to MP are greater than for the adult community, and are mainly associated with the ingestion of sediment particles, where the Pb and Cr, due to their high toxicity, are the MPs that most contribute in the integrated multi-element assessment; while the carcinogenic risk assessment showed no significant risk for developing cancer in adulthood. Finally, it is recommended to develop studies for the determination of the background values corresponding to the city of Bogotá, as well as the sampling of a greater number of points that better identify the heterogeneity of the land use characteristic of the different localities in the city; so that in this way the level of pollution and its impact on the environment and urban public health can be accurately identified.