Spatial pattern of the environmental exposure to tin in the vicinity of an alloy industry in Volta Redonda, Rio de Janeiro State, Brazil / Padrão espacial da exposição ambiental ao estanho nos arredores de uma indústria de ligas metálicas em Volta Redonda, Estado do Rio de Janeiro, Brasil / Patrón espacial de exposición ambiental al estaño en las proximidades de una industria de aleación en Volta Redonda, estado de Río de Janeiro, Brasil

Abstract: Despite being widely used in industry, the literature on tin and its effects in humans is scarce, especially regarding reference values in biological indicators such as blood and urine. Similarly, environmental limits are also rare. This study sought to assess the spatial distribution of hotspots in the environmental exposure to tin in the vicinity of an alloy industry in the south region of the state of Rio de Janeiro, Brazil. The study population consisted of 74 adults. Graphite furnace atomic absorption spectrometry determined tin in all samples. Households and points around the industry were georeferenced with the use of GPS to identify the most intense tin sites. Results of the first and second campaigns ranged from 0.022 to 0.153 and 0.003 to 0.445µg m-3 for the atmospheric air, whereas such ranges were 0.64 to 1.61 and 1.97 to 8.54µg m-2 for household dust, respectively. The mean tin concentration found in the blood of the population was 3.85 ± 1.57µg L-1. In urine the value was 3.56 ± 1.88µg L-1. The kernel map showed the highest spatial concentrations of tin in household dust in the eastern region of the industry. In the first sampling, atmospheric air samples presented the most elevated concentrations in the southwest and southeast. Although the direction of the wind was northwest, potentially high risks were concentrated in the central area in the second collection. The largest hotspots were in the north, south and southeast regions; however, urine samples showed medium to high levels in the west and east regions. Regarding blood samples, the greatest difference was the absence of hotspot areas in the west. Environmental monitoring becomes necessary to better assess the exposure to tin.

Resumo: O estanho é amplamente utilizado na indústria. A literatura sobre seus efeitos em humanos é escassa, principalmente quanto aos valores de referência em indicadores biológicos como sangue e urina. Também são raros os estudos sobre os limites do estanho no meio ambiente. O estudo teve como objetivo avaliar os pontos críticos da distribuição espacial da exposição ambiental ao estanho nos arredores de uma indústria de ligas metálicas na região sul do Estado do Rio de Janeiro, Brasil. A população do estudo consistiu em 74 adultos. O estanho foi medido em todas as amostras com a espectrometria de absorção atômica em forno de grafite. As residências e outros pontos em torno da indústria foram georreferenciados com GPS para identificar os locais com maior concentração de estanho. Os resultados da primeira e segunda campanhas variaram entre 0,022 e 0,153 e entre 0,003 e 0,445µg m-3 para o ar atmosférico, enquanto para a poeira doméstica as faixas foram 0,64-1,61 e 1,97-8,54µg m-2, respectivamente. A concentração sanguínea média de estanho na população foi 385 ± 1,57µg L-1 e na urina foi 3,56 ± 1,88µg L-1. O mapa kernel mostrou as concentrações mais elevadas de estanho na poeira doméstica nos arredores ao leste da indústria. Na primeira amostragem, o ar atmosférico apresentou as concentrações ao sudoeste e sudeste da fábrica. Entretanto, riscos potencialmente altos estiveram concentrados na área central, embora a direção do vento tenha sido noroeste na segunda coleta de amostras. Os maiores pontos críticos foram ao norte, sul e sudeste da indústria, mas as amostras de urina mostraram níveis moderados a altos ao oeste a ao leste. Nas amostras de sangue, a maior diferença foi a ausência de pontos críticos ao oeste da indústria. O monitoramento ambiental é necessário para melhor avaliar a exposição ao estanho.

Resumen: El uso del estaño está muy generalizado en la industria. La literatura sobre sus efectos en humanos es escasa, especialmente en lo que concierne a los valores de referencia en indicadores biológicos como sangre y orina. Igualmente, los límites ambientales también son raros. El objetivo de este estudio fue evaluar los puntos calientes de la distribución espacial de exposición ambiental al estaño, en las proximidades de una industria de aleación, en el sur del estado de Río de Janeiro, Brasil. El estudio poblacional contó con 74 adultos. La espectrometría de absorción atómica por horno de grafito halló estaño en todas las muestras. Asimismo, las residencias se georreferenciaron con puntos alrededor de la industria mediante GPS para identificar los lugares con mayor intensidad de estaño. Los resultados de la primera y segunda campaña oscilaron de 0,022 a 0,153 y 0,003 a 0,445µg m-3 en aire atmosférico, aunque tales rangos fueron de 0,64 a 1,61 y de 1,97 a 8,54µg m-2 en el caso de polvo doméstico, respectivamente. El promedio de concentración de estaño encontrado en la sangre de la población fue 3.85 ± 1.57µg L-1. Respecto a la orina, este valor fue 3.56 ± 1.88µg L-1. El mapa de kernel expuso que las concentraciones espaciales más altas de estaño en el polvo doméstico de las casas se encontraron en la región oriental de la industria. En la primera muestra, las muestras de aire atmosférico presentaron las concentraciones más elevadas en el suroeste y sureste. No obstante, los riesgos potencialmente altos se concentraron en el área central, a pesar de que la dirección del viento era noroeste en la segunda recogida de muestras. Los puntos calientes más grandes estuvieron en el norte, sur, y sureste. Sin embargo, las muestras de orina mostraron niveles de medios a altos en el oeste y este. Respecto a las muestras de sangre, la diferencia más grande fue la ausencia de áreas calientes en el oeste. El monitoreo ambiental se hace necesario para evaluar mejor la exposición al estaño.

Avaliação dos níveis de chumbo e mercúrio em população exposta ambientalmente na Região Centro-oeste do Brasil / Evaluación de los niveles de plomo y mercurio en población expuesta ambientalmente en la región centro-oeste de Brasil / Lead and mercury levels in an environmentally exposed population in the Central Brazil

O objetivo foi avaliar o nível de exposição ao chumbo e mercúrio em população do Pantanal Mato-grossense, Brasil. Chumbo no sangue (Pb-S) (n = 119) e mercúrio na urina (Hg-U) (n = 109) de moradores da região foram determinados por espectrometria de absorção atômica. A comparação de médias e correlação entre as variáveis utilizaram o teste ANOVA e a regressão linear, respectivamente, com 95% de confiança. Pb-S médio foi 2,82 ± 1,53µg dL-1. A comparação de Pb-S estratificado por local de coleta (p ≤ 0,01), atividade laboral (p ≤ 0,01) e consumo de leite produzido na região (p ≤ 0,05) mostrou diferenças estatisticamente significativas. Também houve associações positivas entre Pb-S e local de coleta (p ≤ 0,01), profissão dos participantes (p ≤ 0,05), consumo de leite da região (p ≤ 0,01) e origem da água de consumo (p ≤ 0,01). A média de Hg-U foi 1,41 ± 0,98µg L-1. Os teores mostraram diferenças significativas apenas quanto à profissão dos participantes (p ≤ 0,01), e associações positivas surgiram entre Hg-U e atividade profissional (p ≤ 0,01) assim como índice de massa corporal dos sujeitos de estudo (p ≤ 0,01). As amostras apresentaram baixos níveis de chumbo e mercúrio, semelhantes àqueles encontrados em populações também expostas ambientalmente. Apesar dessas baixas concentrações, o conhecimento atual sobre toxicidade desses metais mostra que efeitos à saúde já podem ser sentidos em níveis antes considerados seguros, o que caracteriza o perigo.

El objetivo fue evaluar el nivel de exposición al plomo y mercurio en una población del Pantanal Mato-grossense, Brasil. El plomo en sangre (Pb-S) (n = 119) y mercurio en la orina (Hg-U) (n = 109) de los habitantes de esa región se determinó por espectrometría de absorción atómica. La comparación de medias y la correlación entre las variables utilizaron el test ANOVA y la regresión lineal, respectivamente, con un 95% de confianza. Pb-S medio fue 2,82 ± 1,53µg dL-1. La comparación de Pb-S estratificado por lugar de recogida (p ≤ 0,01), actividad laboral (p ≤ 0,01) y consumo de leche que se produjo en la región (p ≤ 0,05) mostró diferencias estadísticamente significativas. También hubo asociaciones positivas entre Pb-S y el lugar de recogida (p ≤ 0,01), profesión de los participantes (p ≤ 0,05), consumo de leche de la región (p ≤ 0,01) y origen del agua de consumo (p ≤ 0,01). La media de Hg-U fue 1,41 ± 0,98µg L-1. Los porcentajes mostraron diferencias significativas sólo respecto a la profesión de los participantes (p ≤ 0,01), y las asociaciones positivas surgieron entre Hg-U y la actividad profesional (p ≤ 0,01), así como índice de masa corporal de los sujetos de estudio (p ≤ 0,01). Las muestras presentaron bajos niveles de plomo y mercurio, semejantes a aquellos encontrados en poblaciones también expuestas ambientalmente. A pesar de esas bajas concentraciones, el conocimiento actual sobre toxicidad de estos metales muestra que los efectos sobre la salud, ya pueden ser apreciados en niveles antes considerados seguros, lo que caracteriza el peligro.

The objective was to assess the level of exposure to lead and mercury in a population in the Pantanal region in Mato Grosso State, Brazil. Blood lead (PbB) (n = 119) and urinary mercury (HgU) (n = 109) in local residents were measured by atomic absorption spectrometry. Comparison of means and correlations between variables used analysis of variance (ANOVA) and linear regression, respectively, with 95% confidence intervals. Mean PbB was 2.82 ± 1.53µg dL-1. The comparison of PbB stratified by collection site (p ≤ 0.01), work activity (p ≤ 0.01), and consumption of locally produced cow's milk (p ≤ 0.05) showed statistically significant differences. There were also positive associations between PbB and collection site (p ≤ 0.01), participants' profession (p ≤ 0.05), local milk (p ≤ 0.01), and source of drinking water (p ≤ 0.01). Mean HgU was 1.41 ± 0.98µg L-1. The levels only showed significant differences for participants' profession (p ≤ 0.01), and positive associations emerged between HgU and work activity (p ≤ 0.01) and body mass index (p ≤ 0.01). The samples showed low lead and mercury levels, similar to those found in other environmentally exposed populations. Despite these low concentrations, current knowledge on the toxicity of these metals shows that health effects can already be felt at levels that were previously considered safe, thus characterizing a health hazard.