Cuantificación de metales pesados en aire y suelo y su posible relación con la prevalencia de Nefropatía Mesoamericana en el cantón de Cañas, Guanacaste, Costa Rica

Abstract

La enfermedad renal crónica de causa no tradicional representa un problema de salud pública en determinados países. Regiones de Mesoamérica han reportado casos en casi toda la costa pacífica del territorio. Costa Rica no es la excepción, la patología y su mortalidad asociada se manifiestan en el Pacífico Norte, siendo el cantón de Cañas, Guanacaste, uno de los más afectados en cuanto a casos reportados. Existen factores ambientales, que se vuelven cada vez más significativos en investigación, asociados con la enfermedad: altas temperaturas, baja humedad relativa, velocidad del viento predominante y baja altitud son algunos de ellos. Los patrones de formación geológica y composición del suelo parecen ser relevantes en este contexto, debido a que se pueden encontrar dosis bajas de metales pesados que tienen como órgano blanco el riñón; arsénico, cadmio, mercurio, plomo, sílice y vanadio entre ellos. El objetivo de esta investigación fue determinar el contenido de metales nefrotóxicos presente en partículas de las matrices ambientales aire y suelo en diferentes épocas del año entre 2020-2021 en los 5 distritos Cañas, Palmira, San Miguel, Bebedero y Porozal. Para ello, se tomaron 72 muestras regionales de suelo, a 50 cm de profundidad cada una y procurando lugares públicos de reunión, para conocer sus características fisicoquímicas; 5 muestras atmosféricas por gravedad, durante 30 días, para conocer la carga contaminante; y 10 muestras de 24 horas por impactación, para conocer la calidad del aire en ciertos sectores. La cuantificación en las matrices concluye en que existen concentraciones promedio de As 6.08 mg/kg, Cd 12.14 mg/kg, Pb 6.49 mg/kg, Si 116 273 mg/kg y V 165.16 mg/kg en los suelos de la región. Por su parte, las concentraciones diarias promedio halladas en aire son de As 12.75 mg/kg, Pb 12.14 mg/kg, Si 429 370 mg/kg y V 154.54 mg/kg de material particulado. Lo anterior, aunado a las condiciones ambientales predominantes de la región, evidencia un riesgo y manifiestan un escenario de exposición positivo para la población.

Chronic kidney disease of unknown cause represents a public health issue in certain countries. Mesoamerican regions have reported cases in almost all the Pacific coast of the territory. Costa Rica is not the exception, the pathology and its associated mortality are manifested in the North Pacific region, being Cañas, Guanacaste, one of the most affected places in terms of reported cases. There are environmental factors, which are becoming increasingly significant in research, associated with the disease: elevated temperatures, low relative humidity, wind speed and direction, and low altitude are some of them. Geological formation patterns and soil composition are relevant in this context because it is common to find low doses of heavy metals affecting the kidney, such as arsenic, cadmium, mercury, lead, silica, and vanadium among them. The objective of this research was to determine the content of nephrotoxic heavy metals present in air particles and soil environmental matrices at different seasons in the five districts of Cañas, Palmira, San Miguel, Bebedero, and Porozal during 2020-2021. For this purpose, seventy-two regional soil samples were taken, each at a depth of 50 cm and from public gathering places, to determine their physicochemical characteristics, five atmospheric samples by gravity, for 30 days, to determine the pollutant load, and ten 24-hour samples by impact, to determine the air quality in certain areas. Experimental analyses concluded that there are average concentrations of As 6.08 mg/kg, Cd 12.14 mg/kg, Pb 6.49 mg/kg, Si 116 273 mg/kg and V 165.16 mg/kg in the soils of the region. The average daily concentrations found in air are As 12.75 mg/kg, Pb 12.14 mg/kg, Si 429 370 mg/kg and V 154.54 mg/kg from particulate matter. The above, together with the predominant environmental conditions in the region, exhibit a toxicological risk for the population.