Multivariate Pollution Risk Assessment of Natural Radionuclides and Heavy Metals in Topsoils of Nonwa, Rivers State, Nigeria

El suelo es más que simple tierra bajo los pies; es un archivo viviente que guarda la historia de un lugar, almacenando nutrientes para las plantas y actuando también como un sumidero para todo lo que los humanos han vertido sobre la tierra. En regiones donde la industria y la naturaleza colisionan, este archivo puede convertirse en un registro de contaminación, albergando rastros de metales pesados y elementos radiactivos naturales que se filtran en la cadena alimentaria y en el aire que respiramos. Cuando las personas viven en esta tierra, interactúan con ella constantemente, respirando polvo, tocando el suelo y comiendo cultivos cultivados en él. Esta interacción crea una vía directa para que los contaminantes entren en el cuerpo humano, planteando riesgos que van desde el daño a los órganos hasta un aumento en la probabilidad de desarrollar cáncer a lo largo de la vida. Los científicos estudian estos peligros ocultos midiendo las cantidades específicas de materiales radiactivos y metales tóxicos en el suelo, calculando cuánta radiación podría absorber una persona y determinando si la contaminación proviene de formaciones rocosas naturales o de actividades humanas como derrames de petróleo y la agricultura.

En el Delta del Níger, en Nigeria, una región conocida por sus vastas reservas de petróleo y su compleja historia industrial, un equipo de investigadores dirigió su atención hacia una comunidad llamada Nonwa. Esta zona no es solo un centro para la infraestructura de petróleo y gas, sino también un lugar donde los residentes dependen en gran medida de la agricultura de subsistencia y donde el suelo ha sido sometido a décadas de derrames de crudo, quema de gas (gas flaring) y refinación artesanal ilegal. Los investigadores querían comprender el panorama completo de los riesgos para la salud que enfrentan las personas allí. No buscaron un solo tipo de peligro; en su lugar, examinaron el suelo tanto en busca de radionucleidos naturales —elementos radiactivos que ocurren naturalmente en la tierra— como de metales pesados, que son sustancias tóxicas liberadas frecuentemente por procesos industriales. Al recolectar muestras de suelo de la capa superior del terreno en tres subcomunidades diferentes dentro de Nonwa, pretendían medir la concentración de estas sustancias, calcular los posibles riesgos para la salud de los residentes y utilizar herramientas estadísticas para determinar exactamente de dónde provenían estos contaminantes.

El equipo recolectó suelo de una profundidad de veinte centímetros, una profundidad estándar que captura la capa más propensa a ser perturbada por la agricultura o la construcción. Analizaron estas muestras para tres elementos radiactivos naturales específicos: uranio-238, torio-232 y potasio-40. También realizaron pruebas para ocho metales pesados diferentes, incluyendo plomo, arsénico, zinc, cobre, cadmio, cromo, manganeso y níquel. Los resultados mostraron que los niveles de uranio y torio en el suelo eran menores que el promedio mundial encontrado en suelos de todo el mundo. Sin embargo, los niveles de potasio-40 fueron más altos en un área específica, Nonwa-Tai, debido probablemente a la composición mineral natural de las rocas locales o al uso de fertilizantes fosfatados en las granjas cercanas. Cuando los investigadores calcularon los riesgos de radiación, encontraron que la mayoría de los indicadores de seguridad estaban dentro de los límites internacionales aceptables. Sin embargo, hubo una excepción preocupante: el riesgo de desarrollar cáncer a lo largo de la vida para las personas que viven en interiores fue aproximadamente un catorce por ciento superior al estándar de seguridad. Esto se debe a que las personas pasan la mayor parte del tiempo dentro de sus hogares, donde la radiación del suelo y de los materiales de construcción puede acumularse. En la comunidad de Nonwa-Tai, la dosis de radiación a los órganos reproductores también fue un veintidós por ciento superior al límite de seguridad, lo que sugiere una amenaza potencial para la salud del sistema hematopoyético (médula ósea) y los sistemas reproductores de los residentes.

Más allá de la radiación, el estudio analizó los metales pesados para ver si el suelo estaba contaminado por la actividad humana. Los investigadores descubrieron que, si bien los niveles de metales eran generalmente bajos en comparación con los promedios globales, eran significativamente más altos que los niveles naturales de fondo para la región del Delta del Níger. Específicamente, el manganeso, el zinc, el cromo y el plomo se encontraron en concentraciones que eran superiores a lo que se espera naturalmente en el suelo de la zona. Esto indicó que las actividades humanas habían alterado, de hecho, la composición química del terreno. Los investigadores utilizaron métodos estadísticos avanzados para agrupar estos metales según su comportamiento, lo que les ayudó a rastrear las fuentes de la contaminación. Descubrieron que los metales no provenían de una sola fuente, sino de una mezcla de actividades. Algunos metales estaban vinculados a la quema de crudo y a los desechos de la refinación ilegal, mientras que otros estaban asociados con el uso de productos químicos agrícolas en las granjas cercanas. El análisis reveló que los metales pesados no eran responsables del aumento de los niveles de radioactividad natural en el suelo; en cambio, la radioactividad era impulsada por la geología natural de la zona, específicamente por los tipos de minerales como el feldespato y la arcilla presentes en el suelo.

El estudio también exploró cómo la acidez del suelo, o pH, influía en el comportamiento de estos contaminantes. Encontraron que el suelo en las zonas contaminadas era más ácido, lo que puede hacer que ciertos metales tóxicos sean más solubles y fáciles de absorber por las plantas. Este es un hallazgo crítico porque significa que los cultivos cultivados en estos suelos podrían acumular niveles peligrosos de metales, que luego se transmitirían a las personas que los consumen. Los investigadores señalaron que los metales pesados no estaban simplemente sentados pasivamente en la tierra; su movimiento y toxicidad estaban estrechamente ligados al entorno químico del suelo. Por ejemplo, la presencia de condiciones ácidas derivadas de la quema de gas y los derrames de petróleo parecía aumentar la movilidad del plomo y el cromo, haciendo que fueran más propensos a filtrarse en las aguas subterráneas o a ser absorbidos por los cultivos. La agrupación estadística de los metales confirmó que la contaminación era el resultado de fuentes petrogénicas —es decir, que provenía de actividades de petróleo y gas— así como del uso de agroquímicos. El estudio descartó explícitamente la idea de que los metales pesados estuvieran causando el aumento de la radioactividad natural, aclarando que ambos tipos de peligros tienen orígenes distintos en esta región.

Para abordar estos riesgos, los investigadores propusieron medidas prácticas para proteger a la comunidad. Sugirieron la aplicación de cal al suelo en las áreas donde se han producido derrames de petróleo crudo. La cal es un material común que puede elevar el pH del suelo, haciéndolo menos ácido. Al hacer esto, los metales tóxicos se volverían menos solubles y menos propensos a ser absorbidos por las plantas o a lavarse hacia las aguas subterráneas. También recomendaron detener la quema de gas y las actividades de refinación artesanal ilegal, ya que estas son las principales fuentes de la contaminación. El estudio concluyó que, si bien el suelo en Nonwa no es universalmente tóxico, focos específicos de contaminación representan riesgos reales para la salud, particularmente en relación con el cáncer y el daño a los órganos. Los hallazgos proporcionan una guía clara y basada en datos para las autoridades locales y los residentes, destacando la necesidad de estrategias de remediación que se centren en neutralizar la acidez del suelo y eliminar las fuentes de contaminación para salvaguardar la salud de la comunidad y la seguridad de los alimentos que cultivan.