Efectos del plomo en el medio ambiente

por Deni Greene

Este artículo está extraído del informe provisional («Revising Australian Guidelines for Lead», julio de 1993) para el NHMRC, del equipo de consultores del RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology), del que Deni Greene es la investigadora principal. El informe final está previsto para finales de julio del 93.

El plomo se desplaza dentro y a través de los ecosistemas. El plomo atmosférico se deposita en la vegetación, el suelo y las superficies de agua. Las propiedades químicas y físicas del plomo y los procesos biogeoquímicos dentro de los ecosistemas influirán en el movimiento del plomo a través de los ecosistemas. El metal puede afectar a todos los componentes del medio ambiente y puede desplazarse por el ecosistema hasta alcanzar un equilibrio. El plomo se acumula en el medio ambiente, pero en determinados entornos químicos se transformará de forma que aumente su solubilidad (por ejemplo, las formaciones de sulfato de plomo en los suelos), su biodisponibilidad o su toxicidad. Los efectos del plomo a nivel del ecosistema suelen considerarse una forma de estrés (US EPA 1986).

En general, se conocen tres formas en las que el plomo puede afectar negativamente a los ecosistemas. Las poblaciones de microorganismos pueden desaparecer con concentraciones de plomo en el suelo de 1.000 partes por millón (ppm) o más, lo que reduce la velocidad de descomposición de la materia. Las poblaciones de plantas, microorganismos e invertebrados pueden verse afectadas por concentraciones de plomo de 500 a 1.000 ppm, permitiendo que poblaciones más tolerantes al plomo de la misma o diferente especie ocupen su lugar. Esto cambiará el tipo de ecosistema presente. En todas las concentraciones atmosféricas de plomo, la adición de plomo a la vegetación y a las superficies de los animales puede impedir el proceso bioquímico normal que purifica y repurifica la reserva de calcio en los animales de pastoreo y en los organismos descomponedores (PNUMA 1991).

Vías de exposición del plomo al medio ambiente

Las principales fuentes de entrada de plomo en un ecosistema son el plomo atmosférico (principalmente procedente de las emisiones de los automóviles), las cáscaras de pintura, las municiones usadas, los fertilizantes y pesticidas y las baterías de plomo u otros productos industriales. El transporte y la distribución del plomo procedente de las principales fuentes de emisión, tanto fijas como móviles, se realiza principalmente por vía aérea (PNUMA 1991). Aunque la mayor parte del plomo vertido en el aire cae cerca de la fuente, alrededor del 20% se dispersa ampliamente. Los estudios han demostrado que las mediciones de plomo en Groenlandia aumentaron y disminuyeron con el aumento y la disminución del uso de la gasolina con plomo alquílico en Estados Unidos Eurasia y Canadá durante el siglo pasado (Isotopic evidence for the source of lead in Greenland snows since the late 1960s; K. J. R. Rosman, W. Chisholm, C. F. Boutron, J. P. Candelone & U. Görlach; Nature 362, 333 – 335; 25 March 1993). El tamaño de las partículas de plomo determinará la distancia a la que se desplazan desde la fuente.

Efectos del plomo en el suelo

Se sabe que el plomo se acumula en el suelo, especialmente en el que tiene un alto contenido orgánico (US EPA 1986). El plomo depositado en el suelo se transfiere a las capas superiores de la superficie del suelo, donde puede quedar retenido durante muchos años (hasta 2000 años). En los ecosistemas no alterados, la materia orgánica de la capa superior de la superficie del suelo retiene el plomo atmosférico. En los suelos cultivados, este plomo se mezcla con el suelo hasta una profundidad de 25C1ll (es decir, dentro de la zona de las raíces). El plomo atmosférico en el suelo continuará moviéndose hacia las cadenas alimenticias de los microorganismos y del pastoreo, hasta que se alcance un equilibrio.

Dada la química del plomo en el suelo, la EPA de EE.UU. (1986) sugiere que la distribución desigual del plomo en los ecosistemas puede desplazar a otros metales de los sitios de unión en la materia orgánica. Puede dificultar la descomposición química de los fragmentos inorgánicos del suelo y el plomo en el suelo puede volverse más soluble, estando así más fácilmente disponible para ser absorbido por las plantas.

Efectos del plomo en las plantas

Las plantas de la tierra tienden a absorber el plomo del suelo y a retener la mayor parte de éste en sus raíces. Hay algunas pruebas de que el follaje de las plantas también puede absorber plomo (y es posible que este plomo se traslade a otras partes de la planta). La absorción de plomo por las raíces de la planta puede reducirse con la aplicación de calcio y fósforo al suelo. Algunas especies de plantas tienen la capacidad de acumular altas concentraciones de plomo (PNUMA, OMS y OIT 1991).

Los poros de las hojas de las plantas dejan pasar el dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis y emiten oxígeno. La contaminación por plomo recubre la superficie de la hoja y reduce la cantidad de luz que le llega. Esto provoca el retraso del crecimiento o la muerte de las plantas al reducir la tasa de fotosíntesis, inhibir la respiración, fomentar un alargamiento de las células vegetales que influye en el desarrollo de las raíces 0; al provocar un envejecimiento prematuro. Algunas pruebas sugieren que el plomo puede afectar a la genética de la población. Todos estos efectos se han observado en células aisladas o en plantas cultivadas hidropónicamente en soluciones de alrededor de 1-2 ppm de plomo en la humedad del suelo, por ejemplo, los niveles de plomo experimentados por los ecosistemas cercanos a las fundiciones o a los bordes de las carreteras).

El plomo en el aire puede ser transferido a las plantas directamente a través de la lluvia radiactiva o indirectamente a través de la absorción del suelo. El patrón y el grado de acumulación de plomo se ven influidos en gran medida por el estado de crecimiento de la vegetación; es decir, los periodos de crecimiento activo en primavera en comparación con los periodos de bajo crecimiento durante el otoño y el invierno.

Efectos del plomo en los microorganismos

Existen pruebas que demuestran que el plomo, en las concentraciones que se encuentran ocasionalmente cerca de los bordes de las carreteras (es decir, entre 10.000 y 40.000 ppm de peso seco), puede acabar con las poblaciones de bacterias y hongos en las superficies de las hojas y en el suelo. Esto puede tener un impacto significativo, dado que muchos de estos microorganismos son una parte esencial de la cadena alimentaria en descomposición. Es probable que las poblaciones de microorganismos afectadas sean sustituidas por otras de la misma o diferente especie, aunque éstas pueden ser menos eficientes en la descomposición de la materia orgánica. Las pruebas también sugieren que los microorganismos pueden hacer que el plomo sea más soluble y, por tanto, más fácilmente absorbible por las plantas. Es decir, las bacterias exudan ácidos orgánicos que reducen el pH en las inmediaciones de la raíz de la planta.

Efectos del plomo en los animales

El plomo afecta al sistema nervioso central de los animales e inhibe su capacidad de sintetizar glóbulos rojos. Las concentraciones de plomo en sangre superiores a 40 µg/dl pueden producir síntomas clínicos observables en los animales domésticos. El calcio y el fósforo pueden reducir la absorción intestinal del plomo (US EPA 1986). El informe de la US EPA generaliza que una dieta regular de 2-8 mg de plomo por kilogramo de peso corporal al día, durante un periodo de tiempo prolongado, causará la muerte en la mayoría de los animales. Los animales de pastoreo se ven directamente afectados por el consumo de forraje y alimentos contaminados por el plomo transportado por el aire y, de forma algo indirecta, por la absorción de plomo a través de las raíces de las plantas. Los invertebrados también pueden acumular plomo a niveles tóxicos para sus depredadores.

La inyección de plomo y el peso del plomo pueden afectar gravemente a los organismos individuales y amenazar los ecosistemas (OMS 1989). Después de tres a diez días de que las aves acuáticas ingieran perdigones de plomo, el veneno llegará al torrente sanguíneo y será transportado a los órganos principales, como el corazón, el hígado y los riñones. Entre los días 17 y 21, el ave entra en coma y muere. Tras la ingestión de perdigones de plomo, se ha observado toxicosis por plomo en gansos urraca, cisnes negros, varias especies de patos (incluidos el pato negro y el pato almizclero) y especies de cabeza dura (OCDE 1993).El plomo orgánico es mucho más fácilmente absorbido por las aves y los peces (OMS 1989). Los organismos acuáticos absorben el plomo inorgánico a través de una transferencia de plomo desde el agua y los sedimentos; se trata de un proceso relativamente lento. El plomo orgánico es absorbido rápidamente por los organismos acuáticos desde el agua y los sedimentos. Los animales acuáticos se ven afectados por el plomo en concentraciones de agua inferiores a las que se consideraban seguras para la fauna. Estas concentraciones se dan con frecuencia, pero no está claro el impacto del plomo atmosférico en lugares específicos con altos niveles de plomo acuático (US EPA 1986).