Evaluación de la contaminación por metales pesados en suelos y frutos de palta (Persea americana) y su impacto en los riesgos ecológicos y sanitarios mediante simulación Monte Carlo

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo evaluar los niveles de contaminación por arsénico (As), cadmio (Cd), cromo (Cr), mercurio (Hg), níquel (Ni) y plomo (Pb) en suelos agrícolas y frutos de palta (Persea americana), así como la transferencia suelo–fruto y los riesgos ecológicos y sanitarios asociados mediante simulación Monte Carlo. Se desarrolló un estudio cuantitativo, no experimental y transversal, a partir de 95 muestras pareadas de suelo y fruto procedentes de Amazonas, Áncash, Ayacucho, Cusco, Huancavelica, Ica, La Libertad y Lima. Las concentraciones se determinaron mediante espectrometría de emisión atómica con plasma de microondas (MP-AES). La contaminación y el riesgo ecológico se evaluaron mediante los índices PI, Igeo, ER y RI; la transferencia suelo–fruto mediante el BAF; y la exposición dietaria y el riesgo sanitario mediante EDI, HQ, HI y CR. La variabilidad e incertidumbre se analizaron mediante diez corridas de 100 000 iteraciones con muestreo Latin Hypercube. En los suelos, las concentraciones siguieron el orden As > Cr > Pb > Ni > Cd > Hg. Lima presentó las mayores concentraciones medias de As (76,174 ± 17,349 mg/kg) y Pb (25,348 ± 6,015 mg/kg), mientras que Ica registró la mayor concentración de Cr (38,182 ± 15,564 mg/kg). En los frutos de palta, el orden fue Pb > Hg > As > Ni > Cd, y el Cr permaneció por debajo del límite de detección. Lima presentó las mayores concentraciones medias de Pb (0,325 ± 0,073 mg/kg) y Hg (0,167 ± 0,060 mg/kg). El As y el Hg fueron los metales de mayor relevancia ecológica. La Libertad y Lima alcanzaron valores medios de RI de 182 y 169, respectivamente, correspondientes a riesgo ecológico potencial moderado. La transferencia suelo–fruto fue predominantemente limitada, con valores medios de BAF inferiores a 1; sin embargo, en el percentil 95, el BAF del Hg superó la unidad en Lima y Huancavelica. La mayor exposición dietaria correspondió al Pb en Lima, con una EDI media de 9,36×10⁻⁵ mg/kg de peso corporal/día. Los valores de HQ y HI permanecieron por debajo de 1 y el mayor CR fue de 2,58×10⁻⁵, inferior al umbral de 1×10⁻⁴. Se concluye que existen diferencias regionales relevantes y puntos prioritarios de control ecológico, aunque los riesgos sanitarios se mantuvieron bajos o aceptables bajo los escenarios probabilísticos evaluados.