Organic pollutants in indoor dust: method development, site-specific monitoring and human exposure

El polvo ha demostrado ser en los ultimos anos una matriz idonea para la medida de la contaminacion dado que sus caracteristicas fisicoquimicas facilitan la disolucion y absorcion de las moleculas de los contaminantes sobre la superficie de las particulas que lo componen. Su alto contenido en materia organica hace que a los efectos de sensibilizacion que produce (asma, alergia) se le sumen los efectos toxicos que los contaminantes organicos a el adheridos inducen en la salud humana al entrar en contacto con el organismo (neurotoxicidad, disrupcion endocrina, carcinogenesis, entre otros). El actual modelo de desarrollo humano hace que la vida de las personas transcurra un gran porcentaje del dia en ambientes de interior, viendose estas expuestas por diferentes vias al coctel de contaminantes que alli se acumulan, tanto en la fase gaseosa como en las particulas en suspension y el polvo asentado. El estado de la ciencia en cuanto a los fenomenos fisicos que permiten caracterizar el reparto de los contaminantes entre las distintas fases en el interior avanza complementando observaciones empiricas de las constantes de reparto (historicamente se ha usado la de octanol-agua, pero actualmente la de octanol-aire cobra interes y fuerza explicativa) con calculos que predicen las concentraciones en una fase respecto de otra, para una poblacion de estudio dada. Pese a la inmensa mayoria de contaminantes existentes en el interior y su diversidad de propiedades fisicoquimicas, se observan patrones que permiten predecir con cierta precision el comportamiento de los contaminantes en funcion del tipo de ambiente, de actividad humana predominante y de la variable espaciotemporal. Las decadas de estudios sobre la presencia de contaminantes organicos en el polvo permiten deducir dichas tendencias sobre la produccion, transporte, acumulacion y degradacion de los mismos. La presente tesis desarrolla metodos instrumentales de analisis cuantitativo para abordar la medida de los niveles de contaminantes organicos empleando polvo depositado en ambientes de interior como matriz, y realizando una evaluacion de la exposicion y del riesgo empleando datos empiricos y calculos teoricos. Dada la precision requerida para realizar un analisis quimico cuantitativo es habitual en la bibliografia encontrar estudios que abordan la extraccion y el analisis instrumental de una unica familia de contaminantes. En esta Tesis se propone una metodologia mas general que, si bien no es nueva, no se ha aplicado al polvo con frecuencia y permite la deteccion de multiples familias de compuestos quimicos en dicha matriz, dibujando una imagen mas completa del perfil de contaminacion existente en los edificios que frecuentamos. El metodo multirresiduo desarrollado en el articulo 1 bebe de los trabajos previos consultados en la amplia bibliografia existente y de la aplicacion del diseno de experimentos para seleccionar las condiciones mas apropiadas necesarias para un metodo con compuestos quimicos tan diferentes entre si. La idea general es conseguir un metodo de analisis 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 mediterranea que se caracteriza por su apertura al resto de Europa y que esta dominada por el sector turisitico e industrial (articulo 2), y el noreste de la Amazonia ecuatoriana, una region mas rural afectada mayoritariamente por la actividad petrolera y en la que predomina el sector agricola parcelario (articulo 3). Los niveles de contaminantes encontrados para las familias estudiadas ilustran los usos actuales e historicos de plasticos, retardantes de llama y pesticidas en uno y otro lugar, y permiten explicar ciertos patrones encontrados para la acumulacion de nicotina y los hidrocarburos aromaticos policiclicos, productos de combustion tanto natural como antropogenica. Los niveles de contaminantes medidos en el polvo permiten realizar aproximaciones teoricas para caracterizar la exposicion humana a los mismos y el riesgo para la salud que de ella deriva a traves de la ingestion y la absorcion dermica. Para ello, se emplean dosis de referencia y el calculo del riesgo acumulado de cancer. Por ultimo, y dadas las multiples vias de exposicion al polvo, en el articulo 4 se aborda la puesta a punto de una tecnica de muestreo nuevo que permite el monitoreo de contaminantes organicos en el interior de la nariz. El analisis de los lavados nasales presentado en esta Tesis permite de un modo rapido y no invasivo la evaluacion de la incorporacion (“intake”) de compuestos quimicos en el cuerpo humano a traves de la inhalacion. Las medidas obtenidas permiten establecer correlaciones entre aquellos compuestos que se encuentran en mayores cantidades en el polvo y en la nariz, sugiriendose una fuerte influencia de los niveles de contaminacion existentes en el polvo sobre los compuestos quimicos que se detectan en las fosas nasales. El habito fumador tambien queda retratado al detectarse mayores niveles de nicotina en aquellas personas que consumen tabaco habitualmente. En conjunto, la presente Tesis trata de trazar una linea que conecte la quimica analitica ambiental con otras disciplinas como la ciencia de la exposicion o la epidemiologia ambientales. Se trata de poner al servicio de otras areas del conocimiento y colectivos de la poblacion el desarrollo de metodos quimicos analiticos para ampliar el entendimiento de la acumulacion de los contaminantes en el polvo y la exposicion y enfermedad humanas que derivan de ella.