Efectos del impacto ambiental
Debido a las practicas industriales, la utilizacion de los
disolventes
ha generado una buena modificacion de la
reactividad
,
disolucion
de sustancias, eficaz transporte de masa y energia, entre otros. Pero que a su vez presentan riesgos para la salud de los seres vivos y la preservacion del medio ambiente, ya que el problema con los disolventes no es tanto su empleo como lo mal asociado con su contencion, recuperacion y reutilizacion.
En la actualidad, han aumentado las consideraciones ambientales ocupando un lugar cada vez mas importante en la industria quimica, saciando el deseo de los consumidores preocupados y los fabricantes para elegir los productos mas respetuosos para el medio ambiente; este ha llevado al desarrollo de la
evaluacion del ciclo de vida
(LCA) y el diseno para el medio ambiente (DfE). Evitando o eliminando grandes cantidades de
emisiones
provenientes del uso desmedido de los disolventes en la industria.
Peligros para la salud
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]
Todos los beneficios que mejoran la calidad de vida, resultan innegables las diversas formas de
contaminacion
y los incidentes graves en forma de explosion, incendios, intoxicaciones masivas, pueden ser causa de incidentes personales o publicos altamente dramaticos que tienen con gran frecuencia origen en el uso de los disolventes en la actividad quimica industrial.
El caracter
volatil
de los disolventes hace que estos se evaporen rapidamente en el aire, alcanzando concentraciones importantes en espacios confinados. Los riesgos mayores para el ser humano se producen por la absorcion de estos a traves de la piel y por inhalacion. El contacto directo con la piel permite que el disolvente pase a la sangre, causando efectos inmediatos y a mas largo plazo. La inhalacion constituye la via de exposicion mas peligrosa, porque los pulmones son muy eficaces en distribuir estas, o cualquier otra sustancia, por todo el cuerpo pudiendose inhalar concentraciones muy elevadas en plazo breve, siendo esta via,
ademas, particularmente dificil de controlar.
[1]
Los efectos sobre la salud pueden variar segun el compuesto, estos dependeran de la naturaleza de cada compuesto y del grado y del periodo de exposicion al mismo. Segun el 10º Informe sobre Carcinogenos, se sabe que el benceno es un
carcinogeno
humano y se presume razonablemente que el formaldehido y el percloroetileno son carcinogenos. Las personas con mayor riesgo de exposicion a largo plazo a esos tres compuestos organicos volatiles son los trabajadores industriales que tienen una exposicion ocupacional prolongada a los compuestos, los fumadores y las personas expuestas por periodos prolongados a las emisiones del transito pesado de vehiculos automotores.
Exposicion e Intoxicacion
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]
El mayor campo de contacto, es en las industrias donde el trabajador expuesto al disolvente, como consecuencia de esa exposicion, puede desarrollar un dano en su organismo. Ese dano sera proporcional a una serie de factores como son:
- Los propios de la naturaleza humana.
- Los caracteristicos de los disolventes (su
toxicidad
).
- La velocidad de absorcion por el organismo.
- La concentracion en el ambiente.
- Tiempo de exposicion.
Para que un trabajador se vea afectado por un toxico,no dependera solo de la dosis recibida, sino tambien de la forma y el tiempo que tarde en administrarse esa dosis. Hay 3 tipos de
intoxicaciones
segun su velocidad de penetracion en el organismo: aguda, subaguda y cronica.
[2]
Prevencion
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Son aquellas medidas cuyo objeto es impedir que los riesgos a los que esta expuesta la trabajador den lugar a situaciones de emergencia.
Las acciones de prevencion las aplicamos:
- Foco contaminante.
- Medios de propagacion.
- El individuo.
Foco contaminante
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]
Sustituir un disolvente por uno de menor toxicidad.
Ejemplo
: el tricloroetileno por el 1,1,1 tricloroetano
Medios de propagacion
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]
Generar una ventilacion localizada, realizar la limpieza por procedimientos humedos o aspirado (equipos que pierden disolventes, en contacto con la atmosfera, se evaporan y se mezclan con el aire) y sistemas de alarmas para el aumento desproporcional de concentraciones en el foco contaminante.
Individuo
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]
Sobre el individuo puede actuarse en su buen uso de la
higiene
y proteccion personal, la formacion e informacion sobre el disolvente a tratar en el trabajo diario. Como tambien hacer rotaciones, para disminuir la exposicion del trabajador.
Alternativas
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]
Existen sistemas de limpieza de piezas que eliminarian la necesidad de utilizar disolventes, y que ofrecen mejores resultados que los procesos tradicionales:
Existen otras experiencias practicas, que demuestran la existencia de numerosas tecnologias que son mas respetuosas con la salud de trabajadores/as y el medio ambiente y la viabilidad economica de las mismas.
Un ejemplo es el caso de una empresa mediana en EE.UU, fabricante de herramientas, que sustituyo su sistema de desengrase de las piezas basado en
tricloetileno
por un agente no toxico y biodegradable, el
d?limoneno
, que es una sustancia quimica natural que se extrae a partir de la esencia de citricos principalmente.
Ademas de calcular:
- Valores umbral limites (TLV):
concentracion a la que la mayoria de los trabajadores puede exponerse sin riesgos durante un periodo de 8 horas.
- Concentraciones maximas autorizadas (CMA):
para los venenos aerotransportados.
[3]
Peligros para el medio ambiente
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]
Los productos quimicos causantes de la contaminacion del ambiente son tambien nocivos y peligrosos, pero a traves de efectos que se manifiestan de manera no inmediata y que ademas permanecen durante periodos prolongados de tiempo.
La industria quimica suele emplear sustancia quimicas en cantidades elevadas, con riesgo de vertidos ocasionales o de emisiones mejor o peor controladas.
En la siguiente tabla, se muestra los datos de sustancias toxicas emitidas por la Industia quimica de Estados Unidos, segun datos de la Environmental Protection Agency de Estados Unidos (EPA).
[4]
Inventario de Emisiones de disolventes y productos quimicos toxicos de los anos 1987 y 1996
| Producto
|
Emisiones
|
Producto
|
Emisiones
|
| Acido clorhidrico
|
657
|
Acido clorhidrico
|
65
|
| Hidroxido sodico
|
627
|
n-Hexano
|
72
|
| Metanol
|
420
|
Metanol
|
241
|
| Tolueno
|
345
|
Tolueno
|
127
|
| Acetona
|
235
|
Metiletilacetona
|
60
|
| 1,1,1-Tricloroetano
|
182
|
Acido fosforico
|
63
|
| Diclorometano
|
152
|
Diclorometano
|
54
|
| TOTAL
|
2618
|
TOTAL
|
682
|
Los efectos nocivos de los productos emitidos al ambiente dependen naturalmente de su toxicidad, pero tambien de su persistencia y su movilidad en el ambiente. La vida media de los disolventes en medioambiente es alta.
Compuestos Organicos Volatiles (COV)
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]
El uso de
disolventes organicos
suponen el 30%, del que aproximadamente el 20% representa el uso de disolventes en la industria.
La
evaporacion
de los disolventes organicos a partir de su uso en la industria, como ya se ha dicho, contribuye en una parte muy importante a estas emisiones. Basta indicar que entre los sectores de produccion y aplicacion de pinturas, el de impresion y las actividades de desengrase y limpieza de metales se produce el 65% de las emisiones.
Las emisiones de COV representan millones de toneladas anuales (directivas 99/13/CE, programa CAFE,
REACH
).
[5]
Provocando consecuencia a su exposicion:
A CORTO PLAZO
- Irritacion ocular.
- Molestias nasales y de garganta.
- Jaquecas.
- Reacciones cutaneas alergicas.
- Disnea
.
- Nauseas.
- Fatiga.
- Mareo.
A LARGO PLAZO
- Lesiones del higado.
- Los rinones.
- El sistema nervioso central.
[6]
Porcentaje de emisiones de actividades consumidoras de disolventes
La emision de compuestos organicos volatiles (COVs) a la atmosfera tiene algunos problemas importantes para el medio ambiente. Algunos COVs contribuyen a la degradacion de la capa de ozono atmosferico, como es el caso del
1,1,1?tricloroetano
y el
tetracloruro de carbono
, asi como de los
CFCs
y los HCFCs, entre otros.
Por otro lado, los COVs junto con los NOx en presencia de luz solar actuan como precursores de la formacion de ozono troposferico y smog fotoquimico (Limitacion de niveles, Directiva 92/72/CEE). Causando efectos nocivos para las especies vegetales y los cultivos, interfiriendo en las actividades fotosinteticas, en el crecimiento y en el metabolismo general, aumentando la sensibilidad de los arboles a las heladas, al calor y a la sequia.
Smog Fotoquimico
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]
Contribuyen a la formacion del smog fotoquimico al reaccionar con otros contaminantes atmosfericos (como oxidos de nitrogeno y con la luz solar, formando oxidantes fotoquimicos troposfericos (como formaldehido, monoxido de carbono e hidroperoximetilo. Este smog fotoquimico se da principalmente en areas urbanas, dando lugar a atmosferas ricas en ozono de un color marron.
La formacion y destruccion de ozono:
Durante el dia el dioxido de nitrogeno se disocia en monoxido de nitrogeno y radicales oxigeno:
Londres
:NO
2
+ hν → NO + O·
El O se combina con oxigeno molecular generando ozono:
:O· + O
2
→ O
3
En ausencia de COVs este ozono oxida al monoxido de nitrogeno de la etapa anterior:
:O
3
+ NO → O
2
+ NO
2
Pero en presencia de COVs, estos se transforman en radicales peroxi que a su vez oxidan al NO:
:ROO· + NO → RO· + NO
2
De esta forma el NO no esta disponible para reaccionar con el ozono y el OZONO se acumula en la atmosfera.
Muchos de los radicales RO· generados terminan formando aldehidos. Estos, cuando la concentracion de NO es baja (conforme avanza el dia), pueden reaccionar con NO
2
dando lugar a compuestos del tipo RCOOONO
2
(cuando R es un metilo se denomina peroxido de acetilnitrato,
PAN
, un compuesto toxico).
La formacion del HNO
3
se produce al final del dia por reaccion del NO
2
con radicales oxhidrilo:
:NO
2
+ OH· → HNO
3
Beijing
Durante la noche los radicales OH· pueden reaccionar con el NO dando acido nitroso, que se disocia en presencia de luz, pero es estable durante la noche.
OH· + NO → HONO
HONO + hν → OH· + NO
Durante la noche las reacciones de smog fotoquimico se ven muy reducidas al necesitar la luz para funcionar, aunque estas pueden continuar a traves de otros compuestos.
[7]
Legislacion aplicable
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]
La Union Europea ha aprobado la Directiva sobre los COVs "Directiva del Consejo relativa a la limitacion de las emisiones de compuestos organicos volatiles debidas al uso de disolventes organicos en determinadas actividades e instalaciones".
El objeto de esta Directiva es prevenir y minimizar los efectos directos e indirectos de las emisiones de compuestos organicos volatiles al medio ambiente, principalmente a la atmosfera, y los riesgos potenciales para la Salud Humana, por medio de medidas y
procedimientos que deben implementarse en las actividades definidas en su Anexo I.
- Directiva 96/61/CE relativa a la prevencion y al control integrados de la contaminacion (IPPC) que establece un sistema de autorizaciones para actividades industriales tomando en cuenta determinadas sustancias contaminantes sobre las que fijara valores limite de emision para concesion del correspondiente permiso. Uno de los compuestos a tener en cuenta es el de los organo volatiles o metales y sus compuestos. En octubre de 1999 se debera transponer en el Estado espanol.
- Directiva 76/769 relativa a la aproximacion de las disposiciones legales reglamentarias y administrativas de los estados miembros que limitan la comercializacion y el uso de determinadas sustancias y preparados peligrosos.
- Directiva 67/548 relativa a la aproximacion de las disposiciones legales, reglamentarias y administrativas en materia de clasificacion, embalaje y etiquetado de las sustancias peligrosas.
- Directiva 92/72/CEE sobre la contaminacion atmosferica por ozono troposferico.
- Real Decreto 1494 de setiembre de 1995 que desarrolla la anterior directiva en Espana.
- Ley de prevencion de relaciones laborales sobre manipulacion de sustancias peligrosas.
- Ley 10/1998 sobre residuos.
- Real Decreto 833/1998 por que se modifica lo relativo al Reglamento sobre residuos toxicos y peligrosos.
- Ley 11/1997 de Envases y Residuos de Envases, de 24 de abril.
- Real Decreto 149/1989 sobre clasificacion, envasado y etiquetado de pinturas y productos afines.
- Real Decreto 150/1989 sobre clasificacion , envasado y etiquetado de disolventes.
- Real Decreto 74/1992 por que se aprueba el reglamento nacional de transporte de mercancias peligrosas por carretera.
- Real Decreto 2216/1985 Reglamento sobre declaracion de sustancias nuevas y clasificacion, envasado y etiquetado de sustancias peligrosas.
[8]
En la utilizacion de disolventes no solo se evalua la toxicidad, sino tambien se establecen propiedades de su verdor, como es:
- Energia de evaporacion, presurizacion, agitacion entre otros.
- Reciclado.
- Solubilidad del soluto.
- Toxicidad atomica del proceso.
- Separacion de los productos.
- Posible influencia en el producto/empaquetado.
Conclusion
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]
Es importante para las industrias contar con formas adecuadas que permitan la comparacion cuantitativa entre dos o mas procesos o productos en los que se refiere a su
impacto ambiental.
Aparte de las cuestiones de balance economico y de sensibilidad social, la evaluacion de la cantidad de residuos que genera y de su peligrosidad, es decir, de su capacidad nociva, requiere disponer de parametros para la diversas formas de toxicidad, y eco-toxicidad, influencia en el calentamiento global, la capa de ozono estratosferico, la generacion de ozono troposferico, riesgo de inflamacion, etc.
Valorando la sustitucion de los disolventes organicos clasicos por otros de origen renovable, que superen los
riesgos
y la
contaminacion.
Referencias
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Bibliografia
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]
- R. Mestres,
Quimica Sostenible
, Editorial Sintesis,(2011). 105?143.
- Disolventes y metodos de reaccion no convencionales. (
Master en Quimica Sostenible
ano 2012-2013 de la Universidad de Zaragoza)
- Wj. Crinnion, et al. (2010):
The CDC fourth national report on human exposure to environmental chemicals: what it tells us about our toxic burden and how it assist environmental medicine physicians
. Altern Med Rev,15(2):101-9.
- P.H. Howard, et al,
Handbook of Environmental Degradation Rates
, Lewis, 1991.
- M.C Mancheno, et al,
Exposicion Laboral a Disolventes
, Union Sindical de Madrid Region de CCOO, 2008.
Enlaces internos
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Enlaces externos
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