Introducción

El radón (Rn) es un elemento radiactivo que se identifica en el grupo de los gases nobles. El Rn es un gas incoloro, inodoro e insípido. El isótopo ²²²Rn tiene 86 protones y 136 neutrones y se genera por la desintegración natural del radioisótopo ²²⁶Ra de la serie de decaimiento del ²³⁸U. En consecuencia, un medio ambiente o ecosistema con altos niveles de uranio generará radón, el cual emana del subsuelo hacia la superficie a través de las rocas o grietas del estrato rocoso, hasta integrarse al ambiente superficial exterior o, bien, agregarse a un ambiente cerrado como una casa-habitación u oficina. La importancia del ²²²Rn en un ambiente cerrado se magnifica cuando se analizan los resultados de un estudio desarrollado en los Estados Unidos de Norteamérica (EUA) que concluyó que entre el 10% y 15% del cáncer de pulmón que se presentaba entre los habitantes de ese país y Canadá era causado por exposición al gas radón (National Research Council ^{[NRC], 1999}). En México, los investigadores ^{Espinosa, Golzarría, Angeles, & Griffith (2009)} documentaron niveles de radón en lugares de trabajo en 24 estados del país y encontraron los niveles más altos en los estados de Jalisco (197 Bq m^-3), Guerrero (153 Bq m^-3) y Chihuahua (145 Bq m^-3).

Los antecedentes de que el ²²²Rn ocasionaba problemas de salud en lugares cerrados se presentó en minas de uranio. De hecho, el médico Alemán Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus Paracelsus, mejor conocido con la alocución latina de Paracelso, fue de los primeros en documentar la enfermedad identificada como el consumo del minero. Esta enfermedad, posteriormente, se diagnosticaría como cáncer de pulmón que era común en los trabajadores con exposición de gas ²²²Rn en lugares cerrados. Esto se explica en razón de que una vez que el ²²²Rn y sus descendientes experimentan un decaimiento radioactivo, empiezan a emitir partículas alfa de alta energía, que potencialmente representan un riesgo para la salud humana y animal (^{Armienta Rodríguez, Segovia & Monteil, 2010}; ^{Espinosa & Golzarri, 2016}).

Diversos estudios han sido efectuados en diferentes partes del mundo, como en México (^{Colmenero et al., 2004}; ^{Espinosa, Golzarri, Román-Sedano & Castillo, 2019}; ^{Lerma-Treviño, Rubio-Arias, Colmenero-Sujo, Villalba, & Ochoa-Rivero, 2018}; ^{Tommasino & Espinosa, 2018}), Costa Rica (^{Barquero, Fernandez, Monnin, Seidel & Segocia, 2005}), Nicaragua (^{Connor, Hill, La Femina, Navarro & Conway, 1996}), El Salvador (^{Cartagena et al., 2004}) y otros países (^{Manchado, Cervantes & Lantigus, 2005}), con el fin de conocer la concentración del ²²²Rn y el riesgo a la salud de las personas en distintos ambientes y comunidades. Un estudio reciente desarrollado por ^{Lerma-Treviño et al. (2018)} en ciudad Aldama, Chihuahua, encontró que los habitantes presentaban una alta exposición a ²²²Rn en sus casas habitación; es decir, por arriba de las recomendaciones internacionales. Sin embargo, poco se conoce, o no está documentado, el nivel al que estaría expuesto una persona que labora en una oficina pública. Para el estado de Chihuahua, México, esta información es relevante cuando se relaciona con su geología, ya que cuenta con grandes áreas naturales ricas en uranio (^{Villalba et al., 2015}). De hecho, algunas estimaciones muestran que alrededor del 50% de las reservas uraníferas de México (Sierra de Peña) se localizan en el municipio de Aldama en el estado de Chihuahua (^{Dahlkamp, 2010}). Al analizar que los empleados de oficinas públicas laboran en espacios cerrados por alrededor de ocho horas diarias realizando sus actividades, en consecuencia, es necesario documentar su nivel de exposición al gas ²²²Rn. Por esta razón, el objetivo del presente estudio fue medir los niveles de ²²²Rn en una oficina pública y su relación con cáncer de pulmón. La hipótesis fue que los niveles de ²²²Rn en las oficinas públicas pueden ser mayores a los sugeridos por la normatividad internacional promoviendo el cáncer de pulmón entre los trabajadores. Esto es importante, ya que el ²²²Rn es el segundo responsable del cáncer de pulmón entre la población después del tabaco (United Nations. Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation ^{[UNSCEAR], 2000}; ²⁰⁰⁸).

Materiales y Métodos

El estudio se realizó en una oficina pública localizada en ciudad Aldama, Chihuahua, México, en el periodo de diciembre de 2016 a febrero de 2017. La ciudad de Aldama se localiza a 30 km de la ciudad de Chihuahua, en el estado de Chihuahua, México, en 28° 50´ 30.1´´ Latitud Norte y 105° 55´ 31.7´´ Longitud Oeste (Figura 1). Se seleccionó la ciudad de Aldama, debido a que este Municipio posee las mayores reservas uraníferas de México, estimándose en este ecosistema más del 50% de dichas reservas (^{Dahlkamp, 2010}; ^{Villalba et al., 2013}). La zona de estudio se localiza a 1799 msnm, presenta un clima seco y una fluctuación de la temperatura en primavera y verano con una máxima de 41.9 °C y en la temporada invernal una mínima de -7.9 °C. La precipitación pluvial promedio es de 334 mm que se presenta en el periodo de julio-septiembre y también se pueden exhibir algunas precipitaciones de nieve en la temporada invernal (diciembre-marzo).

Fuente: Elaboración propia.

Figura 1 Ubicación geográfica de ciudad Aldama, Chihuahua, México. 

El estudio se llevó a cabo en dos etapas. En la primera etapa (PE) se determinó la concentración de ²²²Rn a tres niveles de altura, tomando como base el piso de la oficina. Las alturas fueron de 0.74 m, 1.33 m y 2.06 m, y se consideró el lugar más alejado de la puerta de acceso de la oficina, es decir, el lugar menos ventilado. En la segunda etapa (SE), se determinó la concentración de ²²²Rn de manera similar a la primera etapa, pero cambiando el lugar al centro de la oficina. La oficina de estudio ocupa un espacio de aproximadamente 12 m² y cuenta con una sola puerta de acceso, así como un ventanal de cristal claro.

La cuantificación del ²²²Rn se obtuvo con un equipo portátil AlphaGuard, Professional Radon Moniton (Genicron Instruments GmbH-Modelo P30). Este equipo mide la concentración de ²²²Rn cada 10 min en Becquerel por metro cúbico (Bq m^-3). Al momento de instalar el equipo de medición, se verificaba que la cámara de ionización (alpha spectroscopy) se localizara hacia el centro de la oficina. En forma adicional a la concentración del ²²²Rn, se obtenía la información de temperatura (°C) cada 10 min. En la PE se obtuvo información de tres días y tres noches en forma continua, mientras que en la SE fueron cuatro días y cuatro noches, por lo que se generó una base de datos de 2016 mediciones y de 2910, respectivamente.

Resultados

En la Tabla 1 se presenta un concentrado del nivel de ²²²Rn medido en las dos etapas del estudio, es decir, para la PE y SE. Se puede visualizar claramente que en todas las mediciones los niveles de ²²²Rn fueron mayores en la menor altura (0.74 m) y durante la noche. Por ejemplo, a la altura 0.74 m en la PE se presentó una concentración de 148.62 Bq m^-3 durante el día, valor que fue menor a lo observado durante la noche de 174.08 Bq m^-3. Un resultado similar fue obtenido en la SE a la misma altura de 0.74 m, ya que se tuvo una concentración de 151.71 Bq m^-3 durante el día y una de 184.71 Bq m^-3 durante la noche.

El Anova para la PE detectó diferencias estadísticas por efecto de altura (p < 0.05) y por efecto de tiempo de lectura (p < 0.05), pero no para la interacción (p > 0.05). La Figura 2(a) muestra que la mayor concentración de ²²²Rn fue a los 0.74 m de altura con 161.31 Bq m^-3, luego descendió a los 1.33 m con un nivel de 125.92 Bq m^-3, para luego aumentar a los 2.06 m con una concentración de 152.95 Bq m^-3. Además, en Figura 2 (b) es notorio que la máxima concentración de ²²²Rn se presentó durante la noche con 163.18 Bq m^-3, mientras que en el día la concentración promedio fue de 135.57 Bq m^-3.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 2 Niveles de ²²²Rn de la PE de una oficina pública en ciudad Aldama, Chihuahua, México. 

De manera similar en los resultados de la SE también se encontraron diferencias estadísticas por efecto de altura (p < 0.05), por efecto de tiempo de lectura (p < 0.05), pero no para la interacción (p > 0.05). La Figura 3a muestra que la mayor concentración de ²²²Rn se detectó a los 0.74 m de altura con 168.21 Bq m^-3, luego descendió a los 1.33 m con un nivel de 142.53 Bq m^-3, para luego aumentar a los 2.06 m con una concentración de 160.31 Bq m^-3. En la Figura 3b también es notorio que la máxima concentración de ²²²Rn se presentó durante la noche con 178.42 Bq m^-3, mientras que en el día la concentración promedio fue de 148.15 Bq m^-3.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 3 Niveles de ²²²Rn de la SE de una oficina pública en ciudad Aldama, Chihuahua, México. 

El análisis estadístico de correlación entre los niveles de ²²²Rn y la temperatura fue altamente significativo (p = 0.000) tanto para la PE como para la SE, ambos con valores negativos, significando que en la medida que los valores de y se reducen, los valores de x se incrementan. La Figura 4 muestra claramente cómo en la PE, durante la noche los niveles de ²²²Rn se incrementaban en la medida que descendía la temperatura. Este efecto fue similar para la concentración de ²²²Rn y la temperatura ambiental en la SE, lo cual se muestra en la Figura 5.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 4 Relación entre la concentración de ²²²Rn y temperatura ambiental en la PE de una oficina pública en Aldama, Chihuahua, México. 

Fuente: Elaboración propia.

Figura 5 Relación entre la concentración de ²²²Rn y temperatura ambiental de la SE de una oficina pública en Aldama, Chihuahua, México. 

Discusión

La diferencia entre el nivel de ²²²Rn observado en la noche y durante el día se explica por el hecho de que en la noche la temperatura desciende, acentuándose este efecto en ambientes áridos y semiáridos. Este efecto de temperatura-presencia de ²²²Rn ha sido documentado en estudios previos (^{Lerma-Treviño et al., 2018}). El nivel que se reporta en este estudio, a una altura de 0.74 m (161.31 Bq m^-3), representa un foco rojo para los trabajadores de oficinas públicas, debido a que se encuentran laborando en un ambiente que supera la recomendación de 100 Bq m^-3, la cual ha sido establecida por la Organización Mundial de la Salud (OMS), así como también lo recomendado por EUA de no sobrepasar un nivel de 148 Bq m^-3.

Está bien documentado que la intensidad de ²²²Rn disminuye en lugares bien aireados (^{OMS, 2015}), por lo que se recomienda que las casas y centros de trabajo estén bien ventilados (^{Collignan & Powaga, 2019}). El problema se magnifica en lugares cuya construcción ha sido realizada con materiales poco porosos y con contenido de ²²⁶Ra. Los investigadores ^{Lerma-Treviño et al. (2018)} documentaron una concentración de ²²²Rn de hasta 600 Bq m^-3 durante la noche, en casas-habitación de ciudad de Aldama, en el norte de México. Esta alta concentración se detectó en casas-habitación que fueron construidas de adobe y fue ampliamente superior a la concentración de ²²²Rn determinado en casas construidas con block. Los resultados de este estudio son importantes si se analiza que un trabajador público en ciudad de Aldama, Chihuahua, puede encontrarse laborando durante ocho horas por día con una exposición a niveles de ²²²Rn por arriba de las recomendaciones y luego el mismo trabajador, durante la noche, se encuentre en un ambiente inhalando diferentes niveles de ²²²Rn; en consecuencia, esa persona tendrá mayores posibilidades de desarrollar cáncer de pulmón. En la literatura mundial está bien documentado que la exposición del humano a diversos niveles de ²²²Rn puede incrementar la posibilidad de adquirir cáncer de pulmón (^{Krewski et al., 2006}; ^{Lubin et al., 2005}).

Un estudio reciente de ^{Rizo & Echarri (2018)} en diferentes áreas de un edificio en Alicante, España, reportó niveles de ²²²Rn en un rango de 96.98 Bq m^-3 a 224.67 Bq m^-3. Estos autores concluyeron que los niveles de ²²²Rn en un determinado edificio no sólo dependen del tipo de suelo donde ha sido construido, como se ha considerado en forma tradicional, sino que también depende del tipo de materiales utilizados en la construcción.

Los estudios de ^{Darby et al. (2005)} concluyeron que la exposición al ²²²Rn era causante directo del cáncer en humanos. Cuando una persona inhala ²²²Rn, las partículas alfa empiezan a interactuar con el tejido pulmonar, provocando cierto nivel de daño al ADN (^{Rodrigues, Arruda & García , 2012}; ^{Sethi, El-Ghamry & Kloecker, 2012}; ^{Silva et al., 2018}). Por este efecto, la ^{OMS (2015)} ha especificado claramente que “una sola partícula alfa puede provocar daños genéticos significativos en una célula, con la posibilidad de daños al ADN con cualquier nivel de exposición al radón”. Es importante mencionar también que la Comisión Europea para la Energía Atómica (CEEA) ha recomendado (^{EURATOM, 1990}) que una concentración de 100 Bq m^-3 en una determinada zona debería ser utilizada para seguir el monitoreo de los niveles del gas ²²²Rn, mientras que una concentración mayor de 300 Bq m^-3 debería ser un argumento para sugerir de forma obligatoria una ventilación de ese determinado espacio. Es importante especificar que no se encontraron estadísticas de cáncer de pulmón en la ciudad de Aldama, es decir, información respecto a enfermos, pacientes o personas fallecidas, debido a que un gran número de personas acude a la ciudad de Chihuahua a diagnóstico o tratamiento e incluso, en caso de muerte, el municipio de Chihuahua expide el acta de defunción. Por esta razón, es difícil correlacionar el nivel de ²²²Rn y la presencia de esta enfermedad. Sin embargo, se debe recordar que existen estudios que demuestran que el cáncer de pulmón en humanos se ha incrementado en áreas donde los habitantes tienen un cierto nivel de exposición al gas ²²²Rn (^{Darby et al., 2005}). En otro estudio, ^{Gray, Read, McGale & Darby (2009)} en Gran Bretaña concluyeron que alrededor de 1100 muertes de cáncer de pulmón estaba relacionado con la exposición del humano a ²²²Rn.

Conclusiones y Recomendaciones

Derivado del presente trabajo se pueden formular las siguientes conclusiones: 1) Los trabajadores administrativos en la ciudad de Aldama, Chihuahua, están expuestos a diversos niveles del gas ²²²Rn en sus horas de trabajo; 2) Se confirma que el ²²²Rn se concentra en la parte inferior de espacios cerrados; en este caso en particular, a los 0.74 m de altura, ya que es conocido que este gas noble es más pesado que el aire y; 3) La variable de temperatura está altamente correlacionada con los niveles de ²²²Rn; es decir, a menor temperatura más alto nivel de ²²²Rn, por lo cual, en época invernal los trabajadores podrían estar más expuestos a este gas.