Anexo 08. Ejercicio para calcular exposición y estimar el riesgo

La sustancia delta, producto sintético, es un potente tóxico del hígado y un carcinógeno que genera cáncer de vejiga en humanos. Es un líquido con un alto índice de presión de vapor. Su forma físico-química es de naturaleza orgánica. Es un contaminante tanto de aire exterior como de interiores por su alta capacidad de difusión.

Los antecedentes toxicocinéticos de la sustancia señalan que es un agente que ingresa al organismo preferentemente por la vía respiratoria, ya que es primariamente un contaminante del aire; se la encuentra con poca frecuencia y en bajas concentraciones en agua y alimentos. La exposición por vía digestiva puede llevar igualmente a daño de hígado y a cáncer vesical. La tasa de absorción por la vía respiratoria es del orden de 50 %. La tasa de absorción por vía digestiva es del orden del 60 %. La sustancia es en gran medida desnaturalizada en cuanto a su poder tóxico a nivel del hígado.

La dosis de referencia (DRf) para la exposición por vía respiratoria calculada previamente en base a procedimientos de evaluación del riesgo es de 5 x 10-5; mg/kg/día. El NOAEL encontrado para daño hepático en el estudio crítico en animales de experimentación para exposición respiratoria es de 0,05 mg/kg/día. Igualmente se ha estimado que la unidad de riesgo como carcinógeno es de 3,4 x 10-6 (por µg/m³).

Las actividades humanas contaminan el ambiente con esta sustancia especialmente mediante emisiones industriales al aire. La población de un conglomerado urbano-industrial de aproximadamente 4 millones de habitantes está expuesta a delta en el aire diaria y regularmente desde hace varias décadas. Las mediciones en los últimos años en el aire dan una concentración promedio anual de 48 µg/m³. Las condiciones climatológicas de este lugar son relativamente estables a lo largo del año, no presentándose grandes fluctuaciones de temperatura y vientos; las lluvias son escasas.


1)

El cálculo de la dosis alcanzada por vía respiratoria en el promedio de la población se hace según fórmula que se muestra a continuación. Tasa de ventilación pulmonar promedio en las 24 horas es de 21 m³. Peso corporal promedio en la población es de 70 kg.

DOSIS (mg/kg/día)
=

C x TI x TA PC

C
=
Concentración del contaminante en el medio (mg/m3 )
T I
=
Tasa de ingreso al organismo del medio contaminado (m3 aire por día)
TA
=
Tasa de absorción, expresada en % (0,20; 0,50; etc.).
PC
=
Peso corporal, en kilos.

DOSIS
=
 0.048 mg/m³ x 21 m³ x 0,50
=
0,504
=
0,0072 mg/kg/día
70 kg
70

La dosis calculada por vía respiratoria no es estrictamente representativa de la exposición total para gran parte de la población. Especialmente porque las exposiciones aérea y digestiva llevan a los mismos efectos adversos, se debe averiguar adicionalmente cuál es la magnitud local de la contaminación con delta del agua potable y de los alimentos y eventualmente estimar las dosis respectivas del mismo modo como se hizo para aire.
2)

Los datos usados en el cálculo de la dosis permiten calcular retrospectivamente cuál es la concentración de referencia (CRf) para delta en el aire que se corresponde con el nivel seguro de la DRf ya establecida por los estudios en animales; a saber:

0,00005 (DRf) = CRf x 21 m³ x 0,50
70 kg

Despejando

0,00005 x 70 = CRf x 21 m³ x 0,50
0,0035 = CRf x 10,5
0,0035 / 10,5 = CRf = 0,00033 mg/m³ ó 0,33 µg/m³

La DRf de 0,00005 mg/kg/día equivale a una CRf de 0,33 µg/m³
3)

El riesgo de daño tóxico no carcinogénico del hígado por exposición respiratoria se estima mediante el índice de peligro (IP):

IP  =
dosis medida
 =
0,0072
 = 144
DRf
0,00005

Interpretación del valor del IP:

NOAEL crítico = 0,05000
DRf = 0,00005 (esto significa que el NOAEL crítico se dividió por 1.000)
Dosis medida = 0,00720

La exposición sería segura si el IP fuera menor de 1
Si la dosis medida fuera igual a la DRf, el IP sería 1
Si la dosis medida fuera igual al NOAEL, el IP sería 1.000

Interprete el grado de peligro que representa la ubicación del IP de 144 en la escala ascendente de peligro de 1 a 1.000.
       
4)

La magnitud del riesgo de cáncer vesical de por vida para esta población expuesta a las concentraciones actuales en aire es el siguiente:

Riesgo individual:

UR delta x concentración delta en aire = 0,0000034 x 48 = 0,0001632 ó 1,63 x 10 -4

Riesgo poblacional:
Riesgo individual x población total = 0,0001632 x 4.000.000 = 653 casos de cáncer

Si se redujera la exposición al nivel de la CRf, el riesgo de cáncer sería:

Riesgo individual: 0,0000034 x 0,33 = 0,0000011 ó 1,1 x 10 -6
Riesgo poblacional: 0,0000011 x 4.000.000 = 4 casos de cáncer