Artículo escrito por:
- Alexander Neaman, Instituto de Ingeniería Agraria y Suelos, Facultad de Ciencias Agrarias y Alimentarias, Universidad Austral de Chile
- Rosanna Ginocchio, Departamento de Ecosistemas y Medio Ambiente, Facultad de Agronomía e Ingeniería Forestal, Center of Applied Ecology and Sustainability (CAPES), Pontificia Universidad Católica de Chile
- Yasna Tapia Fernández, Departamento de Ingeniería y Suelos, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile
- Alexey Novoselov, Instituto de Geología Económica Aplicada, Universidad de Concepción
En Chile, existe una preocupación por la contaminación de los suelos con metales; sin embargo, no existe ninguna legislación nacional al respecto. En esta situación, ¿las leyes de otros países son adecuadas para Chile? ¿Cómo se puede desarrollar una legislación soberana? Le invitamos a leer este artículo para conocer las respuestas.
Contaminación de suelos por metales
Es bien sabido que en el norte y centro de Chile las rocas son naturalmente abundantes en cobre y otros elementos (por ejemplo, arsénico, el cual será referido como “metal” para simplificar el contexto, aunque es un metaloide). Justamente este hecho hace que las concentraciones de metales sean naturalmente altas en los suelos de esta parte del territorio nacional, en comparación con el resto del territorio u otros países. Estas concentraciones naturales se definen como “concentraciones de línea base” (o background en inglés).
Altas concentraciones de cobre en rocas posibilitan que Chile sea un país minero y el líder mundial en la producción de cobre. Sin embargo, como consecuencia de esta actividad productiva ha ocurrido enriquecimiento antrópico de suelos con metales, en diversas áreas del norte y centro del país (Ministerio del Medio Ambiente 2019). No obstante, otras actividades productivas desarrolladas en el país también han aportado al enriquecimiento de los suelos con metales. Por ejemplo, las actividades agrícolas han incrementado la concentración de algunos metales en los suelos debido al uso intensivo de pesticidas y fertilizantes químicos (Schoffer et al. 2020).
Inaptitud de legislaciones extranjeras
En ausencia de una normativa específica para regular la contaminación antrópica de los suelos del país con metales, el Reglamento del Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental, en el Titulo II, artículo 11 (Ministerio del Medio Ambiente 2012), presenta una lista de 14 países cuyas normas de calidad ambiental y de emisión pueden ser utilizadas como referencia para la evaluación de impacto ambiental en Chile. En la temática de interés, los autores realizaron un exhaustivo análisis y llegaron a la conclusión que Italia es uno de los países que más se asemejan a Chile desde el punto de vista geoquímico (Neaman et al. 2020). Asimismo, la legislación italiana establece concentraciones máximas de metales en suelos. Entonces, ¿la legislación italiana será la más aplicable para la regulación de contaminación antrópica con metales en suelos de Chile?
Para responder a esta interrogante, los autores estudiaron suelos ubicados en la cuenca del río Aconcagua (Región de Valparaíso), en áreas donde no se realizan actividades antrópicas. Es decir, las concentraciones de metales en suelos de esas áreas representan una condición natural o de línea base, como se indicó más arriba. El estudio demostró que la concentración de línea base de cobre total en los sitios seleccionados de la cuenca del Aconcagua fue de 134 mg/kg, valor por encima del límite legislativo de Italia (120 mg/kg). Es decir, aplicando la legislación italiana en Chile, se puede llegar a una conclusión errónea de que todos los suelos evaluados están contaminados, incluso en áreas con ausencia de actividades antrópicas (Cuadro 1). Por otro lado, los estudios realizados demuestran que el contenido de línea base de cobre total en suelos de la cuenca del Aconcagua no representa ningún riesgo para la biota presente (por ejemplo, Verdejo et al. 2015). En otras palabras, el límite legislativo de Italia para cobre en suelos representa un valor muy exigente para la realidad chilena y puede señalar riesgo ambiental donde no lo hay.
Futura legislación chilena
Actualmente, sociedades científicas, académicos y ONGs están elaborando un Proyecto de Ley Marco de Suelos que vele por la protección de la salud del suelo y de los servicios ecosistémicos que éste entrega al ser humano. Uno de los tópicos de esta ley es la contaminación de los suelos. En este contexto ¿cómo establecer los contenidos máximos permisibles de metales en los suelos chilenos?
Para responder a esta interrogante, en primer lugar, es preciso definir el criterio para llamar a un suelo como “contaminado”. Algunos investigadores proponen referirse a la contaminación cuando la concentración de un metal en el suelo sobrepasa 3 veces el valor de la línea base. Según nuestro parecer, tal criterio es aplicable a suelos con bajas concentraciones naturales de metales. Sin embargo, en el caso de la cuenca del Aconcagua, los contenidos triples del valor de la línea base representarán un riesgo para la salud humana, en el caso de arsénico y plomo (Cuadro 1). Aunque los criterios de toxicidad de estos elementos para la salud humana se han establecido en estudios extranjeros, será imprudente no considerarlos debido a ausencia de estudios análogos en Chile.
Por lo tanto, proponemos considerar como “contaminado” cualquier suelo cuyas concentraciones de metales superen la línea base. Para tal efecto, será importante realizar estudios en cada cuenca hidrográfica del país, debido a la variabilidad en las concentraciones naturales de metales presentes en los suelos. Por ejemplo, nuestro estudio (Cuadro 1) demostró una gran diferencia en tales concentraciones entre las cuencas Casablanca y Aconcagua, lo que se debe a la diferencia en composición de rocas.
Aunque ambas cuencas se encuentran ubicadas en la Región de Valparaíso, en la primera predominan rocas plutónicas intermedias (dioritas y granodioritas), mientras que las rocas volcánicas (basaltos, andesitas y dacitas) son más abundantes en la segunda (Figura 1). Esos tipos de rocas se caracterizan por química y mineralogía distintas. A la vez, los metales de interés tienden a concentrarse en minerales específicos (Fleischer 1976). Por ejemplo, la calcopirita (CuFeS2) es el mineral de Cu más importante. Por otro lado, el mayor contenido de cobre se puede encontrar en rocas volcánicas asociadas con el magmatismo de arco, como basaltos y andesitas. En este contexto, las vulcanitas máficas e intermedias entregan mayores concentraciones de cobre a los suelos de la cuenca del río Aconcagua, en comparación con la cuenca del estero Casablanca.
Figura 1. Areas (%) ocupadas por rocas plutónicas, volcánicas y sedimentarias en las cuencas de los ríos Casablanca y Aconcagua.
Evaluación de riesgo ambiental, en vez de valores umbrales
Actualmente, la ciencia no logra predecir correctamente la biodisponibilidad de los metales en el suelo. Es decir, no se logra pronosticar, de manera robusta, la ocurrencia o no de efectos tóxicos sobre los organismos. Respecto a los riesgos de metales en suelos para la biota, se pueden realizar ensayos de toxicidad (bioensayos), en condiciones de laboratorio o de terreno, basándose en los protocolos internacionales (por ejemplo, Verdejo et al. 2015).
Se ha demostrado que sólo una fracción del total del metal presente en un suelo se encuentra biodisponible. Justamente por eso, presencia de altas concentraciones de metales en suelos no significa la ocurrencia de efectos tóxicos. Esta situación, para el caso de la biota, fue demostrada en diversos estudios realizados a nivel nacional (por ejemplo, Ginocchio et al. 2002, Tapia et al. 2013) e internacional.
Justamente debido a esta razón, las regulaciones relacionadas con la contaminación del suelo, a nivel internacional, han evolucionado hacia normativas basadas en evaluaciones de riesgo para la biota y/o la salud humana (por ejemplo, Reinikainen et al. 2016), en vez de valores umbrales específicos basados en los contenidos totales o parciales de metales en el suelo.
Es importante destacar que la evaluación de riesgo ambiental (para la salud humana y la biota) debe realizarse en forma sitio-específica debido a diversos factores que determinan la fracción biodisponible del metal y, por ende, la exposición real de la biota o humanos a los contaminantes y la ocurrencia o no de efectos negativos (toxicidad). Estos factores incluyen las características fisicoquímicas de los suelos, el clima del lugar, la forma química/mineralógica en la que se encuentra el contaminante en el suelo y la sensibilidad (o tolerancia) intrínseca de la biota presente, entre otros.
Respecto a los riesgos de los metales en suelos para la salud humana, se puede llevar a cabo una evaluación sitio-específica utilizando, por ejemplo, hortalizas. Si los contenidos de metales en las partes comestibles de las hortalizas están por debajo de los valores umbrales, no hay riesgo para la salud humana. Sin embargo, la tasa de consumo de hortalizas y otras vías de exposición (por ejemplo, ingestión accidental del suelo) también deben considerarse en esta evaluación (Lizardi et al. 2020).
Finalmente, será necesario realizar estudios de concentraciones de metales en la sangre y/u orina de las personas que habitan en áreas contaminadas, para luego contrastar los valores obtenidos con los umbrales establecidos por la Organización Mundial de la Salud. Tales estudios son escasos en el país y se han realizado principalmente en el caso de intoxicaciones agudas de la población (por ejemplo, PUC 2011).
Conclusiones
Debido a altas concentraciones naturales o de línea base de metales en los suelos del país, existe una necesidad de avanzar hacia el desarrollo de una legislación soberana respecto a los suelos contaminados por metales, la cual considere las condiciones locales (por ejemplo, línea base, tipo de suelo y condiciones climáticas), en lugar de adaptar leyes extranjeras. La adopción de leyes extranjeras puede sobreproteger o subproteger la biota presente.
La futura legislación chilena respecto a la contaminación del suelo debe basarse en evaluaciones de riesgo ambiental, o sea para la biota y/o la salud humana, en vez de valores umbrales específicos basados en concentraciones totales o parciales de metales presentes en el suelo.
Ver publicación de Revista Induambiente
Foto Central: https://www.induambiente.com/especial/residuos/metales-en-los-suelos