Análisis y revisión de información que sustente la elaboración de

Análisis y revisión de información que sustente la
elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y
xilenos.
DRA. MATILDE EVA ESPINOSA RUBIO
INFORME FINAL
1º DE OCTUBRE DEL 2008.
CONTRATO INE/ADA-014/2008
Participantes:
Dra. Matilde Eva Espinosa Rubio
Consultora Ambiental
Participantes por la DGCENICA:
Dr. Miguel Magaña Reyes
Jefe de Departamento de Estudios sobre Compuestos Orgánicos
Tóxicos y Precursores de Ozono.
Biol. Salvador Blanco Jiménez
Subdirección de Investigación en Contaminación Atmosférica
Dra. Beatriz Cárdenas González,
Dirección de Investigación Experimental en Contaminación Atmosférica
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
ÍNDICE
Resumen Ejecutivo
Introducción
1. Antecedentes
2. Justificación
3. Objetivos
3.1. Objetivo general
3.2. Objetivos particulares
4. Impacto Social, Ambiental y Económico
5. Responsable por parte de la DGCENICA
6. Análisis de información para sustentar una norma de Calidad del Aire para
Benceno, Tolueno y Xilenos.
6.1. Características generales de los compuestos aromáticos benceno,
tolueno y xilenos (BTX).
6.1.1. Benceno.
6.1.2. Tolueno.
6.1.3. Xilenos.
6.2. Niveles Ambientales de BTX.
6.3. Efectos de los BTX en el aire ambiente sobre la salud y los
ecosistemas.
6.3.1. Efectos de los BTX sobre la salud
6.3.1.1. Benceno.
6.3.1.2. Tolueno.
6.3.1.3. Xilenos
6.3.2. Efectos de los BTX sobre los ecosistemas.
6.4. Análisis comparativo de la normatividad existente sobre niveles
ambientales permisibles de BTX.
6.5. Análisis comparativo de métodos de muestreo y análisis para BTX en
aire.
6.5.1. Muestreo en Recipientes evacuados
6.5.2. Muestreo en sorbentes sólidos
6.5.3. Métodos Analíticos
6.5.3.1. Cromatografía de gases.
6.5.3.2. Cromatografía de Líquidos.
6.5.3.3. Espectrometría Infra roja
7. Análisis de la factibilidad técnica, política y económica de la implantación
de una norma oficial mexicana sobre niveles ambientales para BTX.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
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8. Normas Mexicanas en materia de Muestreo y Análisis de BTX
Bibliografía
ANEXO I. Niveles Ambientales de BTX.
ANEXO II. Norma Oficial Mexicana
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[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Resumen Ejecutivo
El día 1º del mes de julio del 2008 se firmó el contrato de prestación de servicios
entre la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales-Instituto Nacional de
Ecología y la Dra. Matilde Eva Espinosa Rubio con el objetivo de desarrollar el
proyecto de asesoría denominado “Análisis y revisión de información que sustente
la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos”. En este estudio se
ha tratado de generar información suficiente sobre los contaminantes no criterio
BTX lo que puede ser útil para la toma de decisiones de las autoridades al
elaborar una Norma Oficial Mexicana de Calidad del Aire en materia de estos
compuestos. En este informe, final, se incluye una descripción general de los BTX,
los niveles de concentración comúnmente encontrados en ambientes interiores y
exteriores en diversas partes del mundo haciendo énfasis en la información
disponible para nuestro país. Después se presentan algunos de los efectos más
importante que estos compuestos tienen sobre la salud y los ecosistemas, se
comenta la normatividad que existe en otros países y los principales métodos de
muestreo y análisis comúnmente empleados para evaluar los BTX. Asimismo se
presenta un breve análisis de la factibilidad técnica, política y económica de la
implantación de una norma oficial mexicana sobre niveles ambientales para BTX.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Introducción
La contaminación del aire es uno de los problemas más frecuentes que se
presentan en las zonas urbanas de nuestro país. Por sus cualidades tóxicas a la
salud humana y a los ecosistemas, su carácter de precursores potenciales de
ozono, y por ser de uso frecuente y extendido en diversos sectores productivos,
los Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), son un importante grupo de
sustancias que comúnmente se encuentran como contaminantes atmosféricos.
Los COVs se encuentran por lo común en el ambiente externo, en los lugares de
trabajo y en las viviendas. Los humanos están, por lo tanto, fácilmente expuestos
a estos compuestos químicos a través de la piel, la respiración y la ingestión y aún
a bajas concentraciones éstos presentan riesgos a la salud a largo plazo. En
particular, el benceno ha sido identificado como un cancerígeno humano por la
Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (International Agency
for Research on Cancer) (IARC 1987). De hecho, los tres BTX (el benceno, el
tolueno y los xilenos) son los marcadores para la exposición humana a COVs
(Thammakhet et al. 2006) por lo que, para proteger la salud humana es necesario
establecer límites de exposición a estos compuestos.
Actualmente existen en México Normas Oficiales Mexicanas sobre Calidad del
Aire para contaminantes criterio (Tabla I.1) publicadas por la Secretaría de Salud
en el Diario Oficial de la Federación el 23 de diciembre de 1994 (con una
modificación para la norma de ozono, publicada el 30 de octubre de 2002) en
coordinación con la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales
(SEMARNAT) y con la participación de representantes de la academia, de los
sectores productivos y de grupos ambientalistas.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
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Tabla I.1. Valores normados para los contaminantes del aire en México
Valores límite
Exposición
Exposición aguda
Normas
crónica
Contaminante
Oficiales
Concentración y
tiempo promedio
Frecuencia
máxima
aceptable
(Para protección
Mexicanas
de la salud de la
población
susceptible)
Monóxido de
carbono (CO)
11 ppm (8
horas)(12595 µg/m3)
1 vez al año
-
NOM-021SSA1-1993a
Bióxido de
azufre (SO2)
0.13 ppm (24 horas)
(341 µg/m3)
1 vez al año
0.03 ppm
(promedio aritmético
anual)
NOM-022a
SSA1-1993
1 vez al año
-
No se permite
-
0.08 ppm (8 horas)d
4 veces al año
-
210 µg/m3
e
(24 horas)
2% de
mediciones al
año
-
120 µg/m3
e
(24 horas)
2% de
mediciones al
año
50 µg/m3
(promedio aritmético
anual)f
65 µg/m3
e
(24 horas)
2% de
mediciones al
año
15 µg/m3
(promedio aritmético
anual)f
-
1.5 mg/m
(promedio aritmético
en 3 meses)
Bióxido de
nitrógeno (NO2)
Ozono (O3)
Partículas
suspendidas
totales PST
Partículas
menores de 10
micrómetros
PM10
Partículas
menores de 2.5
micrómetros
PM2.5
0.21 ppm (1 hora)
(395 µg/m3)
0.11 ppm (1 hora)
3
(216 µg/m )
NOM-023SSA1-1993a
Modificación
a la NOM020-SSA1b
1993
Modificación
a la NOM-
3
Plomo (Pb)
-
025-SSA1c
1993
NOM-026a
SSA1-1993
Fuente: Página del Instituto Nacional de Ecología: http://www.ine.gob.mx/dgicur/calaire/val_normados.html
a
Diario Oficial de la Federación del 23 de diciembre de 1994.
Diario Oficial de la Federación del 30 de octubre de 2002.
c
Diario Oficial de la Federación del 26 de septiembre de 2005, entra en vigor a partir del 26 de noviembre de 2005.
d
La concentración del promedio de ocho horas de ozono como contaminante atmosférico en un sitio de monitoreo,
debe ser menor o igual a 0.080 ppm, tomado como el quinto máximo, en un periodo de un año, calculado como se
indica en la NOM
e
Un sitio cumple con la norma para el promedio de 24 horas cuando el valor del percentil 98 calculado como se indica
en la NOM es menor o igual al valor indicado.
f
Un sitio cumple con la norma anual, cuando el promedio anual de los valores diarios calculado como se indica en la
NOM es menor o igual al valor indicado.
b
2
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
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A la fecha no existen normas oficiales mexicanas que regulen las concentraciones
ambientales de BTX a fin de reducir la exposición de los habitantes en espacios
abiertos. Solamente en el ámbito laboral, la Secretaría del Trabajo y Previsión
Social publicó en el Diario
Oficial de la Federación la Norma NOM-010-STPS (EUM-STPS 1999) que
establece los límites máximos permisibles de exposición a contaminantes del
medio ambiente laboral, entre los que se incluyen los BTX.
En este análisis preliminar se presentan las características generales de los BTX,
los niveles ambientales detectados para estos compuestos en distintos países,
haciendo énfasis en el caso de México, sus efectos sobre la salud y los
ecosistemas, el estado del arte en cuanto a su normatividad y las diferentes
posibilidades de monitoreo y análisis.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
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[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
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1. Antecedentes
En nuestro país, al igual que en la mayoría de países en el mundo, existe una gran
preocupación por controlar y revertir la contaminación del aire en zonas urbanas.
Si bien hay un gran avance respecto a la identificación de las fuentes, medidas de
control y normatividad sobre niveles permisibles tanto de emisión como
ambientales de los principales contaminantes (óxidos de azufre y nitrógeno,
monóxido de carbono, ozono y partículas suspendidas), existe una gran gama de
contaminantes que aún no han sido debidamente considerados. Entre estos, los
compuestos orgánicos volátiles destacan por su ubicuidad en el ambiente, la alta
toxicidad de algunos de ellos y por su influencia en la calidad del aire ya que su
presencia impacta directamente en la producción de otro contaminante criterio, el
ozono.
Los BTX se encuentran en combustibles como la gasolina. El benceno es usado
como materia prima en la producción de una amplia gama de materiales tales
como hules, plásticos, resinas y fibras sintéticas como el nylon y el kevlar; gomas,
medicamentos, plaguicidas, y pinturas. El tolueno se usa como solvente para
pinturas, impermeabilizantes, gomas, aceites y resinas. Los xilenos son usados
como solventes en impresión, hules e industria de la piel (TOSC 2004) y como
aditivos antidetonantes para las gasolinas. Además, tanto el benceno, como el
tolueno y el xileno son constituyentes del petróleo y, por lo tanto de la gasolina.
En los últimos diez años, el INE a través de la DGCENICA ha establecido una
línea de investigación científica sobre compuestos orgánicos volátiles incluyendo
la implantación de métodos de muestreo y análisis así como la realización de
estudios para determinar la presencia y concentración de una gran gama de estos
compuestos en el aire ambiente y en intramuros. Recientemente, entre 2005 y
2006, en colaboración con el Gobierno del Distrito Federal a través de la
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
5
Secretaría de Medio Ambiente, realizó un diagnóstico sobre los niveles
ambientales de COVs en la Zona Metropolitana del Valle de México. Asimismo,
durante 2007 y en colaboración con el Gobierno del Estado de Guanajuato a
través del Instituto de Ecología, se realizó un estudio para determinar los niveles
ambientales de COVs en la Ciudad de Salamanca. Además, ha realizado algunas
revisiones bibliográficas con el objeto de identificar el estado del arte en este tema
(Magaña et al. 2007).
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[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
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2. Justificación
Si bien existe un avance considerable en la implantación de programas y políticas
públicas para el control y la prevención de la calidad del aire por contaminantes
criterio (Jacobson 2002), como los óxidos de nitrógeno y azufre, monóxido de
carbono, ozono y partículas suspendidas, existe un gran reto respecto a otros
contaminantes también presentes en el aire que por su impacto en la salud y los
ecosistemas deben ser incluidos en las políticas públicas. Entre estos
contaminantes, se encuentran los compuestos orgánicos volátiles, los que por la
alta toxicidad de algunos de ellos como por su participación en la producción de
ozono troposférico hacen necesario que los tomadores de decisiones conozcan
los niveles y especies de estos compuestos en aire ambiente para contar con
elementos que permitan evaluar el riesgo de la población humana por la
exposición a estos compuestos así como determinar el papel que estos
compuestos juegan en la producción de ozono.
En particular, se requiere de un análisis serio y profundo de un grupo de tres tipos
de compuestos orgánicos volátiles comúnmente llamados BTX (benceno, tolueno
y xilenos) dadas sus características toxicológicas y por su uso frecuente y
extendido en diversos sectores productivos. Este estudio permitirá valorar si sus
concentraciones en la atmósfera de las principales ciudades de México ponen en
riesgo la salud de los habitantes que estén expuestos a ellos y en consecuencia
se requiera de la instrumentación de medidas de prevención y control de estas
sustancias, especialmente del benceno que es un cancerígeno para los seres
humanos. En este análisis, se considerará el estado del arte de la normatividad en
otras partes del mundo así como las evidencias científicas que la respaldan así
como las condiciones económicas, políticas y sociales de nuestro país.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
7
3. Objetivos
3.1. Objetivo general
Elaborar un análisis sobre la factibilidad técnica, económica y política para el
establecimiento de una norma que establezca límites ambientales para un grupo
específico de compuestos orgánicos volátiles (BTX).
3.2. Objetivos particulares
3.2.1 Realizar una búsqueda bibliográfica exhaustiva sobre evidencia
científica sobre impactos a la salud y medio ambiente.
3.2.2 Revisar el estado del arte en términos de normatividad internacional
sobre límites ambientales y métodos de medición.
3.1.3. Elaborar una propuesta de norma de calidad del aire sobre BTX.
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4. Impacto Social, Ambiental y Económico
Existen contaminantes atmosféricos en el aire, que no son monitoreados por la
actual red de monitoreo, cuyas concentraciones ambientales no están reguladas
en la actual legislación, y que constituyen un riesgo para la salud humana y los
ecosistemas, además de las molestias que algunos de éstos causan por su mal
olor. Entre estas sustancias se encuentran los compuestos aromáticos benceno,
tolueno y xilenos, conocidos como BTX, que son usados como indicadores para la
exposición humana a COVs, por lo que para proteger la salud humana es
necesario contar con una Norma Oficial Mexicana, que establezca los límites de
exposición a estos compuestos. Asimismo, se observa la necesidad de desarrollar
metodologías confiables de muestreo y análisis de BTX que permitan evaluar el
daño a la salud humana y el ambiente y la regulación de las actividades
contaminantes. El apoyo económico del INE a este tipo de proyectos, tendrá un
impacto social y ambiental positivo ya que contribuye a la generación de
información científica que ayuda a la mejora continua del medio ambiente en
diferentes ámbitos.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
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5. Responsable por parte de la DGCENICA
Este estudio fue coordinado por parte de la DGCENICA-INE por el Dr. Miguel
Magaña Reyes, Jefe de Departamento de estudios sobre Compuestos Orgánicos
Tóxicos y Precursores de Ozono. Así mismo se contó con la participación de la
Dra. Beatriz Cárdenas González, Directora de Investigación Experimental en
Contaminación Atmosférica y del Biol. Salvador Blanco Jiménez, Subdirector de
Investigación en Contaminantes Atmosféricos de la DGCENICA-INE.
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[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
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6. Análisis de información para sustentar una norma de Calidad del Aire para
Benceno, Tolueno y Xilenos.
6.1. Características generales de los compuestos aromáticos benceno,
tolueno y xilenos (BTX).
El benceno, así como el tolueno (benceno con un hidrógeno reemplazado por un
grupo metilo) y los xilenos (benceno con dos hidrógenos reemplazados por dos
grupos metilo, en posiciones orto, meta y para) son constituyentes del petróleo
crudo y de la gasolina. En conjunto se conocen como BTX y son sobre todo
contaminantes urbanos.
6.1.1. Benceno. El benceno, (C6H6) es un líquido incoloro de aroma dulce y sabor
ligeramente amargo (Sanambi 2008a).
Molécula:
Símbolos; frases de riesgo
Nº CAS
Nº EC
Nº NU
F, T
R: 45-46-11-36/38-48/23/24/25 S: 6553-45
71-43-2
200-753-7
1114
F: Fácilmente inflamable
T: Tóxico
R 45-46-11-36/38-48/23/24/25-65: Puede causar cáncer. Puede causar alteraciones genéticas hereditarias. Fácilmente
inflamable. Irrita los ojos y la piel. Tóxico: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por
inhalación, contacto con la piel e ingestión. Nocivo. Si se ingiere puede causar daño pulmonar
S 53-45: Evítese la exposición - recábense instrucciones especiales antes del uso. En caso de accidente o malestar,
acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta).
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
11
Se evapora al aire rápidamente y es poco soluble en agua. Es sumamente
inflamable, volátil y se forma tanto en procesos naturales como en actividades
humanas. Se encuentra en la lista de los veinte productos químicos de mayor
volumen de producción. Algunas industrias usan el benceno como punto de
partida para manufacturar otros productos químicos usados en la fabricación de
plásticos, resinas y fibras sintéticas como lo es el kevlar y en ciertos polímeros. El
benceno es usado como producto intermedio en la producción de numerosos
productos químicos, como son etilbenceno, cumeno, ciclohexano, nitrobenceno,
etc. También se usa benceno para hacer ciertos tipos de gomas, lubricantes,
tinturas, detergentes, medicamentos y plaguicidas. Los volcanes y los incendios
forestales constituyen fuentes naturales de benceno.
6.1.2. Tolueno. El tolueno es un líquido incoloro con un olor parecido a los
disolventes de pintura. Es miscible con la mayor parte de los disolventes orgánicos
no polares, pero casi inmiscible en agua. El tolueno o metilbenceno (C6H5CH3) es
la materia prima a partir de la cual se obtienen derivados del benceno, el ácido
benzoico, el fenol, la caprolactama, la sacarina, medicamentos, colorantes,
perfumes, TNT y detergentes. Existe en forma natural en el petróleo crudo y en el
árbol de Tolú (Sanambi 2008b). Su nombre deriva del bálsamo del árbol
Myroxylon balsamum (Bálsamo de Tolú o bálsamo de Colombia). También se
produce durante la manufactura de la gasolina y de otros combustibles a partir de
petróleo crudo y en la obtención del coque a partir de carbón. El tolueno se
adiciona a los combustibles (como antidetonante) y también se usa como
disolvente para pinturas, revestimientos, hule, resinas, diluyente en lacas
nitrocelulósicas y en adhesivos.
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[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Molécula:
Símbolos; frases de riesgo
Nº CAS
Nº EC
Nº NU
F, Xn, Xi
R:11-38-48/20-63-65-67
S: 2-36/37-46-62
108-88-3
203-625-9
1294
F: Fácilmente inflamable
Xn: Nocivo
Xi: Irritante
R 11-38-48/20-63-65-67: Fácilmente inflamable. Irrita la piel. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de
exposición prolongada por inhalación. Posible riesgo durante el embarazo de efectos adversos para el feto. Nocivo: si se
ingiere puede causar daño pulmonar. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo. S 2-36/37-46-62:
Manténgase fuera del alcance de los niños. Úsense indumentaria y guantes de protección adecuados. En caso de ingestión,
acúdase inmediatamente al medico y muéstresele la etiqueta o el envase. En caso de ingestión no provocar el vomito:
acúdase inmediatamente al medico y muéstresele la etiqueta o el envase. R 11-38-48/20-63-65-67: Fácilmente inflamable.
Irrita la piel. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación. Posible riesgo
durante el embarazo de efectos adversos para el feto. Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar. La inhalación de
vapores puede provocar somnolencia y vértigo. S 2-36/37-46-62: Manténgase fuera del alcance de los niños. Úsense
indumentaria y guantes de protección adecuados. En caso de ingestión, acúdase inmediatamente al medico y muéstresele
la etiqueta o el envase. En caso de ingestión no provocar el vomito: acúdase inmediatamente al medico y muéstresele la
etiqueta o el envase.
6.1.3. Xilenos. Xileno es el nombre de los dimetilbencenos. Según la posición
relativa de los grupos metilo en el anillo de benceno se hace la diferencia entre
orto-, meta-, y para- xileno (o con sus nombres sistemáticos 1,2-; 1,3-; y 1,4dimetilbenceno) (Sanambi 2008c).
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
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Moléculas:
o-Xileno
m-xileno
p-xileno
Símbolos; frases de
riesgo
Nombre
químico
Nº CAS
Nº EC
Nº NU
Xn
R: 10-20/21-38
S: (2-)25
o-xileno
95-47-6
202-422-2
1307
m-xileno
108-38-3
203-576-3
1307
p-xileno
106-42-3
203-396-5
1307
Xn: Nocivo
R 10-20/21-38: Inflamable. Nocivo por inhalación y en contacto con la piel. Irrita la piel.
S (2-)25: Manténgase fuera del alcance de los niños. Evítese el contacto con los ojos.
Se trata de líquidos incoloros e inflamables con un olor característico parecido al
del tolueno. Los xilenos se encuentran en los gases de coque, en los gases
obtenidos en la destilación seca de la madera (de allí su nombre: χιλον significa
madera en griego) y en algunos petróleos. Tienen muy buen comportamiento a la
hora de su combustión en motores a gasolina y por esto se intenta aumentar su
contenido en procesos de reformación. Los xilenos son buenos disolventes y se
usan como tales. Además forman parte de muchas formulaciones de combustibles
de gasolina donde destacan por su elevado índice de octano. Los xilenos son
nocivos. Sus vapores pueden provocar dolor de cabeza, náuseas y malestar
general.
Aunque en la gasolina los BTX representan sólo una pequeña fracción, en la
actualidad se emplean como aditivos, junto con alcanos muy ramificados para
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[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
elevar el octanaje en sustitución del tetraetilo de plomo. La indiscutible ventaja de
la sustitución está en la eliminación de esta importante fuente de plomo en el aire.
Sin embargo, si bien el convertidos catalítico es capaz de oxidar los hidrocarburos
no quemados que salen del escape de los vehículos, cuando el catalizador ya no
sirve (o cuando el convertidor catalítico ni siquiera existe) las emisiones
vehiculares contienen una alta proporción de hidrocarburos aromáticos.
6.2. Niveles Ambientales de BTX.
La presencia de BTX en el aire ha sido detectada en varios países, tanto
desarrollados como en vías de desarrollo. La tabla 6.1 muestra algunos ejemplos
de medición de BTX realizadas en varias partes del mundo, tanto en ambientes
interiores como exteriores, utilizando medios pasivos y activos de muestreo y
extrayendo la muestra con solventes o con calor.
En general se observa que la concentración en interiores es mayor que en
ambientes exteriores y que el compuesto aromático más abundante es el tolueno y
el menos abundante el benceno.
En el Anexo I se presentan varios casos de estudio de BTX en diversas partes del
mundo
En México existen relativamente pocos estudios relacionados con la presencia y
niveles de compuestos orgánicos volátiles, la mayor parte de los cuales se han
realizado en la Zona Metropolitana del Valle de México. La información existente
muestra que los niveles ambientales para compuestos como benceno puede estar
por arriba de los niveles recomendados por la Organización Mundial de la Salud o
los admisibles en Japón o en la Unión Europea.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
15
Tabla 6.1. Ejemplos de Concentraciones de ambientes interiores y exteriores para BTX en
algunas partes del mundo
Autor
Método de muestreo
Lugar
Brickus
et al. 1998
Aire bombeado a tubos
con carbón
Brasil
Oficinas
Brown
et al. 1998
Muestreadores pasivos
(cartuchos) de Tenax
Reino Unido
Aire interior y exterior
de una casa
Schneider
et al. 1999
Muestreadores pasivos
Alemania
Interiores
(casas-habitación)
Fernández
et al. 2001
Aire bombeado a tubos
con Tenax
Ilgen
et al. 2001
Método de análisis
Intervalo de Concentración
interiores
exteriores
µg/m3
µg/m3
Extracción
c/diclorometano
GC-FID
b 1.6-34.5
t 2.2-320.5
x 1.8-60.6
Desorción térmica
GC-FID
b 9.4-14.9
t 17.5-33.5
x 4.8-19.5
b 2.7-6.5
t 6.4-12
x 1.7-8.6
Elusión en CS2
GC-FID
b 0.35-14.1
t 8.85-103.8
x 0.09-34
b 0.83-5.2
t 1.1-16
x 0.09-8.5
España
Aire ambiente urbano
Desorción térmica
GC-MS
b 0.35-54.2
t 0.81-103.4
x 0.12-57.8
Aire bombeado a tubos
con Tenax
Alemania
Aire ambiente urbano
Desorción térmica
GC-MS
b 0.9-3.8
t 2.6-10.8
x 2.5-9.6
Kim et
et al. 2001
Aire bombeado a tubos con
Tenax GR y Carbotrap
Reino Unido
Aire interior y exterior urbano
Desorción térmica
GC-MS
b 3.4-63.7
t 8.8-99.3
x 0.4-16.1
b 0.7-29.8
t 2.2-75.7
x 0.2-22.5
Sapkota
et al. 2005
Aire bombeado a tubos con
Carbopack B y Carboxen
1000
Estados Unidos
Aire interior y exterior de una
caseta de cobro de un túnel
Desorción térmica
GC/MS
b 0.29-14.9
t 0.23-40.4
x 0.05-31.8
b 2.92-35.0
t 0.23-45.2
x 0.08-27.6
Zhu et al.
2005
Aire bombeado a tubos con
Carbopack B y Carboxen
1000
Canadá
Aire ambiente urbano
Desorción térmica
GC-MS
b 0.025-21
t 0.02-112.9
x 0.01-205.1
b 0.025-16.9
t 0.015-30.1
x 0.01-30.9
Diferentes factores, entre ellos la dificultad para determinar fácilmente su
presencia en el ambiente y/o su impacto en la salud ha resultado en procesos más
complejos y más lentos para el establecimiento de normas sobre niveles
ambientales permisibles para estos compuestos. En la ZMVM es de suponer que
los niveles de tolueno sean los más importantes entre los BTEX ya que sus
emisiones superan ampliamente las de los demás.
16
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Como se mencionó anteriormente, el tolueno es el contaminante que se emite en
mayor cantidad y es el sector industrial el principal generador, con cerca del 39%
del total. Este contaminante proviene, en su mayor parte, de la actividad de
recubrimiento de superficies arquitectónicas (pinturas vinílicas) y del recubrimiento
de superficies industriales, el cual es utilizado como solvente para limpieza y
desengrase, así como diluyente de pinturas y lacas.. Entre los contaminantes
tóxicos de la ZMVM sus emisiones representan el 28% mientras que las de xilenos
totales son el 7% y las de benceno son sólo el 4%.
En orden de importancia, los contaminantes tóxicos que se emiten en la ZMVM en
más de 6 mil toneladas anuales son el tolueno, el metanol, el 1,1,1-tricloroetano,
los xilenos, el n-hexano, el metil terbutil éter, el tricloroetileno, el benceno y el mxileno. Estos nueve contaminantes representan el 73% de la emisión total. Al
considerar las emisiones por fuente se aprecia que el tolueno proviene tanto de
fuentes puntuales, de área y móviles mientras que el benceno de fuentes móviles
lo mismo que los xilenos (tabla 6.2) (GDF 2006). La tabla 6.3 muestra la emisión
de contaminantes tóxicos por entidad en la ZMVM (GDF 2006).
Se observa que las fuentes principales son las de área y las móviles (51 y 29% de
las emisiones totales respectivamente).
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
17
Tabla 6.2. Emisiones de contaminantes tóxicos del aire por fuente en la
ZMVM [ton/año]
Puntuales
Área
Móviles
Vegetación
y suelos
Total
Tolueno
15,626
18,308
14,850
N/A
48,784
Metanol
2,768
8,825
N/E
5,059
16,652
N/S
14,228
N/E
N/A
14,228
Xilenos (Isómeros y
Mezclas)
1,803
2,839
8,368
n-Hexano
1,920
5,601
1,431
N/A
8,952
N/S
932
6,119
N/A
7,051
1
6,949
N/E
N/A
6,950
Benceno
268
819
5,482
N/A
6,569
m-Xileno
151
6,022
N/E
N/A
6,173
8
684
5,135
N/A
5,827
Formaldehído
346
308
3,709
205
4,568
Etilbenceno
N/S
1,824
2,277
N/A
4,101
o-Xileno
284
2,636
N/E
N/A
2,920
Bromuro de Metilo
(Bromometano)
N/S
2,918
N/E
Metil Etil Cetona (2Butanona)
1,016
1,643
N/E
1,3-Dicloropropano
N/S
2,103
N/E
1,175
844
N/E
23
96
1,234
505
1,858
378
1,568
1
4
1,951
Otros
4,183
9,701
1,703
N/A
15,587
Total
29,950
88,848
50,309
5,773
174,880
Contaminante
1,1,1-Tricloroetano
MTBE
Tricloroetileno
2,2,4-Trimetilpentano
Metil Isobutil Cetona
(Hexona)
Acetaldehído
Metales
N/S: No Significativo; N/E: No Estimado; N/A: No Aplica.
Tomado de GDF 2006
18
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
13,010
2,918
2,659
2,103
2,019
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Tabla 6.3 Emisión de contaminantes tóxicos por entidad en la ZMVM, 2006
Fuente
Distrito Federal
Estado de México
ZMVM
(ton/año)
(ton/año)
(ton/año)
(%)
Puntuales
15,744
14,206
29,950
17
Área
35,748
53,100
88,848
51
Móviles
19,306
31,003
50,309
29
Naturales
2,099
3,674
5,773
3
Total
72,897
101,983
174,880
100
A continuación (tabla 6.4) se presentan por orden de importancia los
contaminantes tóxicos estimados en la ZMVM (GDF 2006). Se observa que las
emisiones de tolueno destacan con más de 48 mil toneladas anuales lo que
representa el 28% de las emisiones totales.
Como se mencionó anteriormente, el tolueno es el contaminante que se emite en
mayor cantidad. El sector industrial es el principal generador con cerca del 39%
del total. Este contaminante, que se usa como solvente, proviene en su mayor
parte de la actividad de recubrimiento de superficies arquitectónicas (pinturas
vinílicas) y del recubrimiento de superficies industriales. También es ampliamente
usado para limpieza y desengrase y como diluyente de pinturas y lacas.
En fuentes móviles, la categoría de autos particulares (que representan el 80% del
parque vehicular) es la que más contribuye a la emisión de tolueno (contaminante
asociado con la combustión de gasolina. Respecto a las fuentes puntuales, la
industria química es la mayor generadora de emisiones de tolueno.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
19
Tabla 6.4. Principales contaminantes tóxicos de la
ZMVM
Contaminante
(ton/año)
%
Tolueno
48,784
28
Metanol
16,652
9
1,1,1-Tricloroetano
14,228
8
Xilenos (isómeros y mezclas)
13,010
7
n-Hexano
8,952
5
Metil ter-butil éter
7,051
4
Tricloroetileno
6,950
4
benceno
6,569
4
m-Xileno
6,173
4
2,2,4-trimetilpentano
5,827
3
Formaldehído
4,568
3
Etilbenceno
4,101
2
o-Xileno
2,920
2
Bromurote metilo
(Bromometano)
2,918
2
Metil etil cetona (2-Butanona)
2,659
2
1,3-Dicloropropano
2,103
1
Metil isobutil cetona (Hexona)
2,019
1
Acetaldehído
1,858
1
Metales
1,951
1
Otros
15,587
9
Total
174,880
100
Éste es utilizado como materia prima en la obtención de otros compuestos
químicos como el benceno, el fenol y el diisocianato de tolueno. Excepto por el
caso de algunos hidrocarburos aromáticos (el xileno, el benceno y el etilbenceno)
y el MTBE, que son generados sobre todo por las fuentes móviles, las fuentes de
área son las responsables de la emisión de casi todos demás contaminantes
tóxicos. Las emisiones de las fuentes de área son 44% más altas que las de las
fuentes móviles y casi tres veces la emisión de las fuentes puntuales.
20
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
En la Tabla 6.5 se presentan las emisiones por contaminante, así como su
contribución por tipo de fuente.
En las fuentes de área se genera el 98% del m-xileno en la ZMVM, contaminante
que resulta de la degradación de la materia orgánica en los rellenos sanitarios.
Las fuentes móviles generan más del 80% del formaldehído, del 2,2,4trimetilpentano, del benceno y del metil terbutil éter; los cuales están ligados a la
quema de combustibles fósiles. Cabe mencionar que la gasolina contiene una
gran concentración de compuestos tóxicos, cuyo riesgo está asociado a la
inhalación de las emisiones del escape de los vehículos y de la gasolina
evaporada, incluyendo las despedidas al llenar el tanque del vehículo. La
vigilancia y el control de los BTX debe llevarse a cabo por medio de un riguroso
programa que incluya la elaboración y subsiguiente aplicación de una norma de
calidad del aire para estos compuestos y, desde luego, de su monitoreo en todo el
país.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
21
Tabla 6.5 Emisiones de contaminantes tóxicos del aire por fuente en la ZMVM
(ton/año)
Contaminante
Puntuales
Área
Móviles
Vegetación
y suelos
Total
Tolueno
15,626
18,308
14,850
N/A
48,784
Metanol
2,768
8,825
N/E
5,059
16,652
N/S
14,228
N/E
N/A
14,228
Xilenos (isómeros y
mezclas)
1,803
2,839
8,368
N/A
13,010
n-Hexano
1,920
5,601
1,431
N/A
8,952
N/S
932
6,119
N/A
7,051
1
6,949
N/E
N/A
6,950
benceno
268
819
5,482
N/A
6,569
m-Xileno
151
6,022
N/E
N/A
6,173
8
684
5,135
N/A
5,827
Formaldehído
346
308
3,709
205
4,568
Etilbenceno
N/S
1,824
2,277
N/A
4,101
o-Xileno
284
2,636
N/E
N/A
2,920
Bromurote metilo
(Bromometano)
N/S
2,918
N/E
N/A
2,918
Metil etil cetona (2Butanona)
1,016
1,643
N/E
N/A
2,659
1,3-Dicloropropano
N/S
2,103
N/E
N/A
2,103
1,175
844
N/E
N/A
2,019
23
96
1,234
505
1,858
378
1,568
1
4
1,951
Otros
4,183
9,701
1,703
N/A
15,587
Total
29,950
88,848
50,309
5,773
174,880
1,1,1-Tricloroetano
Metil ter-butil éter
Tricloroetileno
2,2,4-trimetilpentano
Metil isobutil cetona
(Hexona)
Acetaldehído
Metales
N/S: No Significativo; N/E: No Estimado; N/A: No Aplica.
22
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
6.3. Efectos de los BTX en el aire ambiente sobre la salud y los ecosistemas.
6.3.1. Efectos de los BTX sobre la salud
6.3.1.1. Benceno.
Se ha observado que el benceno presenta los siguientes efectos sobre la salud
(Sanbasi 2008a):
Inhalación. Provoca vértigo, somnolencia, dolor de cabeza, náuseas, jadeo,
convulsiones y pérdida del conocimiento. Respirar, inhalar, aspirar, inspirar o
ingerir niveles de benceno muy altos puede causar la muerte, mientras que niveles
bajos pueden causar somnolencia, mareo, alucinaciones, aceleración del latido del
corazón o taquicardia, dolores de cabeza, migrañas, temblores, tiritar, confusión y
pérdida del conocimiento.
Ingestión. A moderadas concentraciones puede provocar palidez, mareos y
excitación seguidos por disnea, opresión en el pecho, dolor de cabeza y debilidad.
Indicios clínicos de la ingestión de mayores concentraciones pueden ser euforia y
excitación, seguidos por fatiga, coma y muerte. La ingestión de 9 a 12 gramos de
benceno ha causado vómitos, taquicardia, forma de andar extraña, somnolencia,
perdida del conocimiento y delirios, seguidos por neumonitis química y colapso,
con estimulación inicial seguida por depresión súbita del SNC. Comer o tomar
altos niveles de benceno puede causar vómitos o acidez, irritación del estómago,
úlceras estomacales, mareo, somnolencia o convulsiones; y en último extremo la
muerte.
Contacto con la piel. El benceno se puede absorber por la piel. Provoca un fuerte
efecto irritante, eritema y quemaduras. En casos más graves produce edema.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
23
Contacto con los ojos. Produce enrojecimiento y dolor. Después de producirse
contacto por salpicaduras en los ojos puede ocurrir daño reversible en las células
epiteliales.
La exposición de larga duración al benceno se manifiesta en la sangre. El benceno
produce efectos nocivos en la médula de los huesos y puede causar una
disminución en el número de glóbulos rojos, lo que conduce a la anemia. El
benceno también puede producir hemorragias y daños en el sistema inmunitario,
aumentando así las posibilidades de contraer infecciones por inmunodepresión.
Se ha determinado que el benceno es un reconocido cancerígeno en seres
humanos y otros mamíferos lactantes. La exposición de larga duración a altos
niveles de benceno en el aire puede producir leucemia, un cáncer de los tejidos
que fabrican las células de la sangre como también cáncer de colon.
La tabla 6.6 muestra el efecto sobre la salud humana de distintas
concentraciones de benceno.
6.3.1.2. Tolueno.
El tolueno es una sustancia nociva aunque su toxicidad es muy inferior a la del
benceno. El tolueno puede afectar al sistema nervioso. Niveles bajos o moderados
pueden producir cansancio, confusión, debilidad, pérdida de la memoria, náusea,
pérdida del apetito y pérdida de la audición y la vista. Estos síntomas
generalmente desaparecen cuando la exposición termina (Sanbasi 2008b).
Los vapores de tolueno presentan un ligero efecto narcótico e irritan los ojos.
Inhalar niveles altos de tolueno durante un período breve puede hacer que uno se
sienta mareado o soñoliento. Puede causar, además, pérdida del conocimiento y,
en casos extremos, la muerte. La concentración máxima permitida de los vapores
del tolueno en los lugares de trabajo es de 50 ppm (partes por millón) (190 mg/m³).
24
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Tabla 6.6. Efecto de la concentración de benceno en la salud
Concentración de benceno
4,8-15 mg/m3
(1,5-4,7 ppm)
160-479 mg/m3
(50-150 ppm)
Efecto
Detección de olor (La alerta por el olor es insuficiente).
Exposiciones de 5 horas a esta concentración pueden causar
dolor de cabeza, desfallecimiento y debilidad.
1597 mg/m3 (500 ppm)
Exposiciones de 60 minutos a esta concentración pueden
conducir a síntomas de enfermedad.
2236-9583 mg/m3
(700-3000 ppm)
Puede causar somnolencia, mareos, taquicardia, dolor de
cabeza, temblores, confusión e inconsciencia.
A partir de 9583 mg/m3
(a partir de 3000 ppm)
Puede provocar envenenamiento agudo, caracterizado por la
acción narcótica del benceno en el SNC.
23957 mg/m3
(7500 ppm)
Exposiciones de 30 minutos a esta concentración pueden ser
fatales.
31943-63886 mg/m3
(10000-20000 ppm)
Exposiciones de 5 a 10 minutos a esta concentración puede
provocar la muerte.
Inhalación. Puede provocar vértigo, somnolencia, dolor de cabeza, náuseas y
pérdida del conocimiento. La inhalación aguda produce excitación y posterior
depresión del SNC con ataxia, fatiga, convulsiones y anestesia general. Puede
producirse muerte súbita por hipoxia o disritmia cardiaca.
Ingestión. La ingestión aguda causa depresión del SNC, vómitos y dolor gástrico
y orofaringeo.
Contacto con la piel. Puede provocar piel seca y enrojecimiento.
Contacto con los ojos. El contacto con los ojos puede producir irritación,
quemaduras, blefaroespasmos, conjuntivitis, edema y abrasiones corneales.
La tabla 6.7 muestra el efecto sobre la salud humana de distintas
concentraciones de tolueno.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
25
Tabla 6.7. Efecto de la concentración de tolueno en la salud
Concentración de tolueno
8 mg/m
(2,14 ppm)
188-377 mg/m3
(50-100 ppm)
753 mg/m3
(200 ppm)
377-1130 mg/m3
(100-300 ppm)
1507 mg/m3
(400 ppm)
1130-3014 mg/m3
(300-800 ppm)
2260-3014 mg/m3
(600-800 ppm)
5650 mg/m3
(1500 ppm)
15067 mg/m3
(4000 ppm)
26368 mg/m3
(7000 ppm)
37669 mg/m3
(10000 ppm)
37669-113006 mg/m3
(10000-30000 ppm)
26
Efecto
3
Detección de olor.
Fatiga o dolor de cabeza. Deterioro observable del tiempo de
reacción o de la coordinación.
Irritación suave de los ojos y de la garganta.
Se pueden producir indicios perceptibles de incoordinación en
periodos de exposición de hasta 8 horas.
Lagrimeo e irritación de ojos y garganta.
Se pueden esperar grandes indicios de incoordinación en
periodos de exposición de hasta 8 horas.
Causa fatiga, nauseas, exposiciones de 3 horas. Confusión y
ataxia.
Probablemente no es mortal durante periodos de exposición de
hasta 8 horas.
Probablemente perjudicaría rápidamente al tiempo de reacción
y a la coordinación. Exposiciones de una hora o más pueden
conducir a depresión del SNC y posiblemente a la muerte.
Se ha observado paresis, amnesia y estupefacción.
Causa anestesia general.
En pocos minutos aparece la depresión del SNC, exposiciones
más prolongadas pueden ser mortales.
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
6.3.1.3. Xilenos
Los xilenos muestran los siguientes efectos sobre la salud (Sanbasi 2008c):
Inhalación. Puede causar mareo, somnolencia, dolor de cabeza y nauseas. La
inhalación
puede
provocar
toxicidad
hepática
y
renal
reversible.
Altas
concentraciones de vapor pueden producir excitación del SNC seguido por
narcosis, cambios olfativos, irritación del tracto respiratorio y edema pulmonar no
cardiogénico.
Exposiciones graves pueden causar la muerte debido a paro respiratorio y/o
disrítmias ventriculares. La aspiración pulmonar puede provocar neumonitis y
edema pulmonar no cardiogénico.
Ingestión. Puede provocar sensación de quemazón y dolor abdominal. La
ingestión de xileno puede causar fibrilación ventricular, toxicidad hepática y renal,
depresión del SNC, sensación de quemazón en la orofaringe y en el estómago y
vómitos.
Contacto con la piel. Puede provocar piel seca y enrojecimiento. El contacto con
el líquido puede provocar desengrasamiento de la piel con irritación, sequedad,
eritema, y piel agrietada. Se pueden producir ampollas, especialmente si la
exposición a xileno concentrado es prolongada.
Contacto con los ojos. Puede causar enrojecimiento y dolor. Breves
exposiciones a altas concentraciones de vapor puede causar una sensación de
irritación. Se produjo queratopatía vacuolar en unos pocos trabajadores con una
exposición prolongada a altas concentraciones de vapor. Salpicaduras en los ojos
han producido lesiones superficiales y pasajeras. En la bibliografía antigua se
informa que después del contacto del ojo con xileno líquido puede provocar
conjuntivitis y ocasionalmente quemaduras en la cornea.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
27
Además, las exposiciones cortas a los componentes de la gasolina (BTX) se han
asociado con
irritaciones de la piel, algunos problemas del sistema nervioso
central (cansancio, mareos, dolor de cabeza, pérdida de la coordinación) así como
efectos sobre el sistema respiratorio y los ojos. Las exposiciones prolongadas
también pueden también afectar los riñones y el hígado.
Todos estamos expuestos, en mayor o menor grado, a estos contaminantes
cuando están en el ambiente (en el aire, agua o suelo) ya sea en el trabajo o en el
hogar.
El riesgo de exposición se incrementa en áreas urbanas, sobre todo en las
cercanías de vías con alta densidad vehicular y, por supuesto, de gasolineras.
La tabla 6.8 muestra el efecto sobre la salud humana de distintas
concentraciones de xilenos.
Tabla 6.8. Efecto de la concentración de xilenos en la salud
Concentración de xileno
130-1520 mg/m
(30-350 ppm)
3
Efecto
Se ha asociado con anorexia, gusto dulce en la boca, nauseas y
vómitos.
434-2997 mg/m3
(100-690 ppm)
Pueden producir efectos leves en la memoria a corto plazo y en
el tiempo de reacción, leves mareos, somnolencia, dolor de
cabeza y vértigo.
3909 mg/m3
(900 ppm)
IDLH (Inmediatamente peligroso para la vida y la salud; 30
minutos).
Mayor de 13031 mg/m3
(mayor de 3000 ppm)
Pueden causar depresión del SNC con confusión y coma.
Mayor de 26061 mg/m3
(mayor de 6000 ppm)
Dos muertes se produjeron por la exposición a vapor
concentrado durante una exposición de más de 12 horas.
43436 mg/m3
(10000 ppm)
Concentración mínima letal en aire durante una exposición de
18 horas.
28
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
6.3.2. Efectos de los BTX sobre los ecosistemas.
Los BTX se encuentran con frecuencia en derrames que van a dar al mar (en
aceites y otros productos del petróleo) (Wang & Fingas 1996). El comportamiento
de los tres BTX es bastante similar cuando son liberados en el ambiente por lo que
se consideran como un grupo. La mayor parte de los crudos ligeros contienen BTX
(de hecho, BTEX) entre 0.5 y hasta 5% o más. La gasolina puede contener hasta
40% de BTEX, compuestos que, por ser volátiles se volatilizan rápidamente en el
aire al ser descargados al mar lo que produce una pérdida neta importante de
BTEX. (NRC 2003).
Los BTEX son muy tóxicos para los organismos marinos si se mantiene el
contacto. Son relativamente solubles en agua (la solubilidad del benceno es de
unos 1400 mg/L y la de los xilenos de unos 120 mg/L. Debido a la volatilidad de
los BTEX el tiempo de exposición de los organismos acuáticos puede ser lo
suficientemente corto para evitar los efectos de toxicidad. Los BTX en general son
neurotóxicos para los organismos blanco. El benceno en particular es
carcinogénico para los mamíferos y los seres humanos. (NRC 2003).
6.4. Análisis comparativo de la normatividad existente sobre niveles
ambientales permisibles de BTX.
Ante la evidencia científica generada en los últimos años sobre el impacto en la
salud y en los ecosistemas algunos países, como Estados Unidos, Japón, la Unión
Europea y algunos países latinoamericanos como Costa Rica y Colombia, han
desarrollado políticas públicas para el control de compuestos orgánicos volátiles.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
29
En México aún es muy incipiente el control de las emisiones COVs a la atmósfera
ya que sólo se aplica en algunos procesos productivos y no se ha hecho nada
respecto al establecimiento de normas que establezcan niveles ambientales para
asegurar la protección a la salud. En los Estados Unidos, por ejemplo, se
estableció un programa para los llamados contaminantes peligrosos del aire en
1990, el que incluyó un mandato para que la EPA determinara normas de emisión
de fuentes industriales para 189 contaminantes (actualmente 188 contaminantes)
así como el riesgo remanente luego de la implantación de esas normas. En 1996,
Japón revisó la Ley Básica de Control de Contaminación del Aire de 1968 para
incorporar nuevos reglamentos sobre varios contaminantes, lo que resultó en la
elaboración de normas de calidad del aire para benceno, tricloroetileno,
tetracloroetileno y dioxinas (OPS 2004).
La Unión Europea, de acuerdo con la Directiva 2000/69/CE del Parlamento
Europeo y del Consejo del 16 de noviembre del 2000 (DOCE 2000), tiene el
mandato de establecer los valores límite para el benceno y monóxido de carbono
en el aire ambiente. En la Directiva, se establece un valor límite de 5 µg/m3, que
se reducirá a partir del 2006 por 1 µg/m3 cada año, hasta llegar a un valor límite de
0 µg/m3 en 2010. Asimismo, la Directiva 2002/3/EC (DOCE 2002) recomienda la
medición de treinta compuestos orgánicos volátiles específicos, entre ellos el
benceno, el tolueno, y los xilenos, además de los hidrocarburos totales no
metánicos, con los objetivos de analizar las tendencias de los precursores de
ozono, verificar la eficacia de las estrategias de reducción de las emisiones y la
coherencia de los inventarios de emisiones, así como contribuir a determinar las
fuentes de emisiones responsables de la concentración de la contaminación.
En América Latina, países como Bolivia, Costa Rica (aprobado por el Ministerio de
Salud y en consulta pública para su promulgación definitiva), Cuba y Venezuela
han establecido valores límite de calidad del aire para algunos contaminantes no
tradicionales.
30
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
En la tabla 6.9 se indican las normas de calidad del aire para contaminantes no
tradicionales en Bolivia y Costa Rica. Al ser muy amplio el número de compuestos
orgánicos volátiles que pueden existir, se han identificado como prioritarios tanto
por su alta toxicidad como por su ubicuidad, a cuatro de ellos: el benceno, el
tolueno y los xilenos.
La decisión de realizar mediciones de los niveles de COVs en el aire ambiente se
ha basado, ya sea en requerimientos reguladores, necesarios para cuantificar las
exposiciones, o en evaluaciones de peligrosidad. Las muestras de aire son
recolectadas por una variedad de propósitos y circunstancias, tales como la
valoración de exposiciones ocupacionales, de ambientes comunitarios, o de la
Calidad del Aire en Interiores (Indoor Air Quality: IAQ) (Wong et al. 2006).
Las metodologías más comúnmente utilizadas para el monitoreo de contaminantes
ambientales han sido publicadas por la EPA, organismo que desarrolló la “Serie
de Tóxicos Orgánicos” conocida como métodos TO. Estos métodos son
ampliamente usados por los profesionales ambientales (Hess-Kosa 2001).
Organismos tales como el Instituto Nacional para la Seguridad Ocupacional y
Salud (National Institute for Occupational Safety and Health: NIOSH) y la
Administración para la Seguridad Ocupacional y Salud (Occupational Safety and
Health Administration: OSHA) en los Estados Unidos, y el Parlamento Europeo,
han establecido valores límites de exposición en aire laboral de sustancias como
los BTEX y el 1,3-butadieno (Tabla 2) (OPS 2004).
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
31
Tabla 6.9. Valores para la protección de la salud pública para las normas de
contaminantes no tradicionales en Bolivia y Costa Rica
Contaminante
1
Valor límite
Tiempo promedio de
muestreo
Frecuencia de
excedencia permitida
Bolivia
Diclorometano
1 mg/m3
24 horas
Tricloroetileno
1 mg/m3
24 horas
Tetracloroetileno
5 mg/m3
24 horas
Estireno
800 µg/m3
24 horas
Tolueno
7,5 mg/m3
24 horas
Formaldehído
100 µg/m3
30 minutos
Ninguna
Costa Rica
Formaldehído
35 µg/m3
Hidrocarburos totales
expresados como
metano
160 µg/m
1
3
24 horas
3 horas
. Las concentraciones de los contaminantes se calculan para condiciones de 1 atmósfera y 298 K.
Tomado de OPS 2004
32
Ninguna
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
A continuación se muestran en la tabla 6.10 los valores límites permisibles de
exposición laboral en varios países, incluido México.
Tabla 6.10. Valores límites permisibles de exposición laboral en ppm
OSHA
NIOSH
Parlamento
a
Europeo
México
NOM 010 STPS
3
mg/m
por ppm
TWA
a 25 °C
1
3.19
125
100
4.34
100
150
50
3.77
100
100
150
100
4.34
m-xileno
100
100
150
100
4.34
p-xileno
100
100
150
100
4.34
1,3-butadieno
1000
1000
2.21
Sustancia
TWA
TWA
STEL
1
0.1
1
Etilbenceno
100
100
Tolueno
200
o-xileno
Benceno
Lo más bajo posible
1.5 ppb (5 µg/m3)
1 ppb
(Inglaterra)b
TWA-Time Weighted Average: Tiempo Promedio Ponderado Es la concentración de exposición durante un periodo de
tiempo convencional de 8 h por día laboral y hasta 40 h semanales.
STEL-Short Term Exposure Limit: Límite de exposición por un periodo corto, usualmente un tiempo promedio
ponderado de 15 min que no debería excederse en ningún momento a lo largo de un día laboral.
a) DOCE 2000
b) DEFRA 2000
c) Secretaría del Trabajo y Previsión Social. Norma NOM-010-STPS
En nuestro país se publicaron las normas oficiales mexicanas en materia de
calidad del aire apenas en el año de 1994 estableciendo así una medida de
protección a la salud de la población en lo relativo a contaminantes criterio.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
33
Con el fin de mantener actualizada la normatividad en la materia la norma para el
ozono fue modificada en 2001. En la actualidad es obvia la necesidad de evaluar
la calidad del aire respecto a otros contaminantes que, aunque no se consideran
como “criterio”, sí son de gran importancia por su peligrosidad. Tal es el caso de
los compuestos BTX.
6.5. Análisis comparativo de métodos de muestreo y análisis para BTX en
aire.
Tanto la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), como el
Instituto Nacional para la Seguridad Ocupacional y Salud (NIOSH), han publicado
métodos de muestreo de aire para sustancias químicas conocidas y desconocidas.
El muestreo puede realizarse por adsorción en un sorbente sólido, muestreo en
contenedores evacuados o mediciones directas.
6.5.1. Muestreo en Recipientes evacuados
Canisters. Son recipientes metálicos (usualmente de 6 litros) recubiertos
internamente con óxido de cromo-níquel para minimizar la adherencia a la
superficie del contenedor. Para el muestreo pueden utilizarse tanto evacuados o
utilizando una bomba. Antes de utilizarse cada canister debe limpiarse y
prepararse en un laboratorio (Hess-Kosa 2001).
Bolsas de muestreo. Existen bolsas especialmente construidas de materiales
sintéticos (Tedlar y Teflón). Hay volúmenes comercialmente disponibles desde 0.5
a 120 litros y el muestreo requiere de una bomba.
La EPA ha desarrollado la Serie de Tóxicos Orgánicos conocida como los
métodos TO, ampliamente usados por los profesionales ambientales. Entre estos
métodos destacan los métodos (Hess-Kosa 2001):
34
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
TO14. Para el monitoreo de 41 compuestos orgánicos volátiles en aire ambiental
utilizando canisters y analizando la muestra mediante GC/MS y concentración
criogénica.
TO17. Monitoreo de compuestos orgánicos volátiles utilizando sorbentes. La
muestra se analiza por GC/MS.
6.5.2. Muestreo en sorbentes sólidos
La eficiencia en la colección de contaminantes en sorbentes sólidos se basa en
parámetros que incluyen (Hess-Kosa 2001):
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
velocidad de flujo
Concentración del contaminante
Volumen de muestra
Competencia entre químicos
Tamaño de partícula del sorbente
Cantidad de sorbente
Tipo de sorbente
La tabla 6.11 muestra algunos tipos de sorbentes usados para muestreo de
compuestos orgánicos.
6.5.3. Métodos Analíticos
La mayoría de los contaminantes ambientales son analizados mediante uno de
tres procedimientos analíticos (Hess-Kosa 2001):
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
35
Tabla 6.11. Características de sorbentes sólidos para muestreo
de compuestos orgánicos
Tipo
Preferencias químicas
Carbón activado
Orgánicos no polares volátiles y
semivolátiles
Sílica gel
Orgánicos polares volátiles y
semivolátiles
Tamiz molecular de carbón
Orgánicos no polares altamente
volátiles
Polímero poroso de Tenax
Orgánicos no polares
semivolátiles
Alúmina gel
Orgánicos polares de alto peso
molecular
Forisil
Bifenilos policlorados y algunos
pesticidas
6.5.3.1. Cromatografía de gases. Dependiendo el tipo de detector o equipo
acoplado tenemos varias opciones:
TD/GC/MS
GC/MS
GC/FID
GC/ECD
GC/NSD
GC/PID
Desorción térmica/Cromatografía de gases/Espectrometría de masas
Cromatografía de gases/Espectrometría de masas
Cromatografía de gases/Detector de Ionización de Flama
Cromatografía de gases/Detector de Captura de Electrones
Cromatografía de gases/Detector Selectivo de Nitrógeno
Cromatografía de gases/Detector de Fotoionización
6.5.3.2. Cromatografía de Líquidos.
HPLC
Cromatografía de líquidos de Alta Presión
6.5.3.3. Espectrometría Infra roja
FTIR
Espectrometría Infra roja de Transformada de Fourier
Existen además instrumentos analíticos con capacidades data jogging para la
lectura directa de contaminantes, por ejemplo un data jogging PID, data logging
FID, etc.
36
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7. Análisis de la factibilidad técnica, política y económica de la implantación
de una norma oficial mexicana sobre niveles ambientales para BTX.
El llevar a cabo un análisis como este, implica que se cuenta con un nivel de
información que en este momento no es posible recabar. En todo caso, la decisión
de implantar o no una norma de este tipo, puede tomarse en función de la
elaboración de un análisis costo beneficio como el que se menciona a
continuación.
La técnica de Análisis de Costo/Beneficio tiene como objetivo fundamental
proporcionar una medida de la rentabilidad de un proyecto mediante la
comparación de los costos previstos con los beneficios esperados en su
realización.
Esta técnica se debe utilizar al comparar proyectos para la toma de decisiones. Un
análisis Costo / Beneficio por sí solo no es una guía clara para tomar una buena
decisión. Existen otros puntos que deben ser tomados en cuenta, por ejemplo, la
moral de los empleados, la seguridad, las obligaciones legales y la satisfacción del
cliente.
El análisis Costo-Beneficio, permite definir la factibilidad de las alternativas
planteadas de un proyecto a ser desarrollado.
La utilidad de la presente técnica es la siguiente:
•
Para valorar la necesidad y oportunidad de la realización de un
proyecto.
•
Para seleccionar la alternativa más beneficiosa de un proyecto.
•
Para estimar adecuadamente los recursos económicos necesarios, en el
plazo de realización de un proyecto.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
37
¿Cómo se elabora?
El análisis Costo / Beneficio incluye los siguientes siete pasos:
1. Llevar a cabo una lluvia de ideas o reunir datos provenientes de factores
importantes relacionados con cada una de sus decisiones.
2. Elaborar dos listas, la primera con los requerimientos para implantar la norma y
la segunda con los beneficios que traerá el nuevo sistema. Antes de redactar la
lista es necesario tener presente que los costos son tangibles, es decir, se
pueden medir en alguna unidad económica, mientras que los beneficios
pueden ser tangibles y no tangibles, es decir pueden darse en forma objetiva o
subjetiva.
3. Determinar los costos relacionados con cada factor. Algunos costos como la
mano de obra, serán exactos mientras que otros deberán ser estimados.
4. Sumar los costos totales para cada decisión propuesta.
5. Determinar los beneficios en alguna unidad económica para cada decisión.
6. Poner las cifras de los costos y beneficios totales en una forma de relación
donde los beneficios son el numerador y los costos son el denominador.
7. Comparar las relaciones Beneficios a costos para las diferentes decisiones
propuestas. La mejor solución, en términos financieros, es aquélla con la
relación más alta.
38
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
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BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
2. ¿Cómo se elabora?
DESGLOSE DE COSTOS Y BENEFICIOS
Actividad
Investigación
de
antecedentes
Elaboración
de la Norma
Monitoreo
(todos los
gastos)
Gastos de
administración
Gastos
médicos
(ahorro)
Gastos días
no laborados
Costo $
Beneficio $
Costo/Beneficio
SI
NO
X
X
X
X
X
X
Investigación
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
39
8. Normas Mexicanas en materia de Muestreo y Análisis de BTX
No existen normas mexicanas sobre muestreo de BTX y son muy pocas las que
se refieren a su análisis.
El PROY-NMX-AA-103-SCFI-2001- RESIDUOS.- COMPUESTOS ORGÁNICOS
VOLÁTILES EN EL PRODUCTO DE EXTRACCIÓN PARA CONSTITUYENTES
TÓXICOS (PECT) es parte de la normatividad en materia de residuos peligrosos y
no específicamente una norma para BTX (EUM-SCFI 2001).
Otro proyecto de norma, PROY-NMX-AA-139-SCFI-2006. PROTECCION AL
AMBIENTE-RESIDUOS-PRUEBA DE EXTRACCION PARA COMPUESTOS
TOXICOS (PECT)-METODO DE PRUEBA también está destinada al análisis de
residuos peligrosos y se refiere únicamente a la movilidad de los compuestos
tóxicos (EUM-SCFI 2006a).
La única Norma Mexicana sobre el análisis BTX y que es sólo aplicable en el
análisis de suelos, es la NMX-AA-141-SCFI-2007. SUELOS – BENCENO,
TOLUENO, ETILBENCENO Y XILENOS (BTEX) POR CROMATOGRAFÍA DE
GASES
CON
DETECTORES
DE
ESPECTROMETRÍA
DE
FOTOIONIZACIÓN – MÉTODO DE PRUEBA. (EUM-SCFI 2006b).
40
MASAS
Y
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
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http://www.murciasalud.es/recursos/ficheros/99962-Benceno.pdf
53 Sanambi (2008b) Tolueno. Servicio de Sanidad Ambiental. Consejería de Sanidad. Murcia, España
http://www.murciasalud.es/recursos/ficheros/99968-Tolueno.pdf
54 Sanambi (2008c) Xileno. Servicio de Sanidad Ambiental. Consejería de Sanidad. Murcia, España
http://www.murciasalud.es/recursos/ficheros/103520-Xileno.pdf
55 Sapkota A, Williams D´Ann, Buckley TJ (2005) Tollbooth workers and mobile source-related hazardous
air pollutants: how protective is the indoor environment? Environ. Sci. Technol. 39(9):2936-2943.
56 Schneider P, Lörinci G, Gebefügi IL, Heinrich J, Kettrup A, Wichmann HE (1999) Vertical and
horizontal variability of volatile organic compounds in homes in Eastern Germany. J. Exposure Anal.
Environ. Epidemiol. 9:282-292.
57 Schneider P, Gebefügi I, Richter K, Wölke G, Schnelle J, Wichmann HE, Heinrich J (2001) Indoor and
outdoor BTX levels in German cities. Sci. Tot. Environ. 267:41-51.
58 Serrano-Trespalacios PI, Ryan L, Spengler JD (2004). Ambient, indoor and personal exposure
relationships of volatile organic compounds in Mexico City Metropolitan Area. J. Exposure Anal.
Environ. Epidemiol. 14:S118-S132.
59 Srivastava A (2005). Variability in VOC concentrations in an urban area of Delhi. Environ. Monit.
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60 Sweet CW, Vermette SJ (1992). Toxic Volatile Organic Compounds in Urban Air in Illinois. Environ.
Sci. Technol. 26:165-173.
44
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
61 Tanaka T, Samukawa T (1996a). The source characterization of C8 aromatic hydrocarbons in urban air.
Chemosphere. 33:2291-2302.
62 Tanaka T, Samukawa T (1996b). The source characterization and chemical change of ambient aromatic
hydrocarbons. Chemosphere. 33:131-145.
63 Tang J, Chan CY, Wang X, Chan LY, Sheng G, Fu J (2005). Volatile organic compounds in a multistorey shopping mall in Guangzhou, South China. Atmos. Environ. 39:7374-7383.
64 Thammakhet C, Muneesawang V, Thavarungkul P, Kanatharana P (2006) Cost effective passive
sampling device for volatile organic compounds monitoring. Atmos. Environ. 40(24):4589-4596.
65 TOSC (Consultado 2006). BTEX contamination. Technical Outreach Services for Communities. TOSC
Environmental Briefs for Citizens. Disponible en: http://www.toscprogram.org/
66 Velasco E, Lamb B, Westberg H, Allwine E, Sosa G, Arriaga-Colina JL, Jobson BT, Alexander ML,
Prazeller P, Knighton WB, Rogers TM, Grutter M, Herndon SC, Kolb CE, Zavala M, de Foy R,
Volkamer R, Molina LT, Molina MJ (2007). Distribution, magnitudes, reactivities, ratios and diurnal
patterns of volatile organic compounds in the Valley of Mexico during the MCMA 2002 & 2003 field
campaigns. Atmos. Chem. Phys. 7:329–353.
67 Wang Z, Fingas M (1996). Separation and characterization of petroleum hydrocarbons and surfactant in
orimulsion dispersion samples. Environ. Sci. Technol. 30:3351-3361.
68 Wong LT, Mui KW, Hui PS (2006) A statistical model for characterizing common air pollutants in airconditioned offices. Atmos. Environ. 40(23):4246-4257.
69 Wöhrnschimmel H, Zuk M, Martínez-Villa G, Cerón J, Cárdenas B, Rojas-Bracho L, FernándezBremauntz A (2008). The impact of a Bus Rapid Transit system on commuters’ exposure to Benzene,
CO, PM2.5 and PM10 in Mexico City. Atmos. Environ. xxx:1-10. Article in press.
70 Zhu J, Newhook R, Marro L, Chan CC (2005) Selected volatile organic compounds in residential air in
the city of Ottawa, Canada. Environ. Sci. Technol. 39(11):3964-3971.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
45
ANEXO I. Niveles Ambientales de BTX.
A continuación se presentan los resultados de algunos estudios en varios países.
Europa
En
Alemania
hay
estudios
desde
1994
en
los
que
se
determinaron
concentraciones de BTX en interiores y ambientales. En interiores en Erfurt se
halló tolueno en concentración de 37.3 µg/m3 y en Hamburgo de 20.5 µg/m3. En
ambas ciudades los valores en invierno fueron mayores a los de verano. Los
valores para orto-xileno fueron muy bajos. En general, para BTX, los valores en
interiores fueron mucho más altos que en exteriores. (Schneider et al. 2001)
(excepto en algunos casos para benceno), (Schneider et al. 1999).
También en Alemania, se midieron concentraciones de benceno, tolueno y xilenos
en 32 departamentos situados cerca de gasolineras en Frankfurt en Main (Heudorf
& Hentschel 1995). En los interiores cercanos a las gasolineras los valores
promedio de benceno fueron de 10.2 µg/m3 mientras que en los departamentos de
referencia fueron de 5.6 µg/m3. Los niveles máximos fueron de 22.4 µg/m3 y 8.0
µg/m3. Los valores en interiores fueron ligeramente mayores que los de los
exteriores. Se supone que los altos valores para el tolueno no se debieron a las
gasolineras sino a otros giros, como talleres de pintura. Las concentraciones
promedio de xilenos no difirieron de aquellas medidas en los departamentos de
referencia. Debido al efecto cancerígeno del benceno su contaminación en las
cercanías de las gasolineras debe reducirse.
En la Ribera de Navarra (España) se llevó a cabo un interesante estudio sobre
niveles de compuestos orgánicos volátiles (COVs) (Parra et al. 2004). La
distribución espacial de las concentraciones de BTEX indica un claro incremento
de éstos coincidiendo con el patrón dibujado por la red de carreteras de la
Comunidad Foral de Navarra, confirmando al tráfico como principal fuente de
46
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
dichos contaminantes atmosféricos. Las relaciones entre benceno, tolueno,
etilbenceno y xilenos señalan al tráfico como fuente de emisión de estos tres
últimos, mientras que para el benceno se contempla la posibilidad de aportes
debidos a otras fuentes. Además, la menor reactividad del benceno permite que
sea transportado a grandes distancias desde su fuente de emisión, lo cual
contribuye a que dicho compuesto muestre una diferente distribución espacial. Los
valores promedio de las concentraciones de
BTX fueron: benceno: 0.75 ppb,
tolueno: 1.38 ppb, m/p-xilenos: 0.55 ppb y o-xileno: 0.3 ppb.
Un estudio interesante que se llevó a cabo en Murcia, España también incluye
aspectos de salud y de concentraciones (ambientales y ocupacionales). Se trata
de la evaluación de los niveles ambientales de hidrocarburos aromáticos en
estaciones de servicio. (Periago & Zambudio 2001). En todos los tipos de gasolina
ensayados se observa un incremento exponencial de la concentración ambiental
de benceno, tolueno y xileno en la atmósfera, en función de la temperatura.
También se ha encontrado en todos los casos una correlación significativa y
creciente entre los niveles ambientales de los tres compuestos aromáticos
muestreados en la población laboral y la cantidad de combustible despachado por
cada trabajador. Los niveles de concentración en aire hallados para el tolueno y
xileno son bastante inferiores a los valores límite TLV- TWA fijados por la ACGIH
para exposiciones laborales. Para el benceno, el valor límite propuesto por esta
organización, para 1995-96, es de tan solo 300 µg/m3. Según los resultados
obtenidos en el mes de Julio en nuestro estudio, que oscilaban entre 272 y 1603
µg/m3, el 20% de la población estudiada superaría el valor límite propuesto.
Las condiciones climáticas, especialmente en países con elevadas temperaturas
en verano, pueden suponer un incremento en el riesgo de exposición a benceno
para el personal que suministra gasolina en estaciones de servicio.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
47
Este riesgo también se puede extender potencialmente a la población en general a
medida que se generalice el autoservicio de combustible.
En un estudio llevado a cabo en el noroeste de Italia (Bono et al. 2003) se
determinaron la contaminación del aire por benceno, tolueno y xilenos en dos
ciudades (Biella y Torino) que tienen diferentes intensidades de tránsito y se
investigó si las nuevas condiciones ambientales ocurrieron como consecuencia a
los cambios en la composición de la gasolina en Europa durante los últimos 20
años. Se compararon tres tipos de exposición ocupacional a los mismos
hidrocarburos (los encargados de las bombas de gasolina, los policías de tránsito
y los empleados municipales) para verificar la existencia de tres niveles diferentes
de exposición.
Los resultados en Biella demostraron que había una relación directa entre la
densidad de tráfico y el nivel de exposición humana a estos contaminantes. Las
concentraciones en aire para el benceno fueron de 2.3 µg/m3 en un área
suburbana con poco tráfico y de 10.3 µg/m3 en el área central que tiene alto
volumen de tráfico. La comparación con el análisis de tendencias que se llevó a
cabo recientemente en Turín indica que es posible mejorar la situación en el área
central de Biella adoptando las mismas limitaciones de tráfico que se impusieron
en Turín. Los dispositivos de muestreo personal demostraron que sólo los
encargados de las bombas de gasolina presentaron, por medio de un análisis de
variables múltiples, niveles más altos de benceno estadísticamente significativos
comparados con las otras dos categorías profesionales, tanto en invierno como en
verano. Los valores hallados en este estudio para los encargados de las bombas
de gasolina eran de alrededor de 1 mg/m3.
La exposición ambiental y ocupacional al benceno, tolueno, y xilenos se podría
reducir mucho adoptando medidas preventivas que incluyen restricciones del
tráfico, reducción del contenido de compuestos aromáticos en la gasolina y
recuperación de vapores de gasolina en las estaciones de servicio.
48
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
En el área urbana de Nápoles se llevó a cabo una campaña de monitoreo de
BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y o- m- y p-xilenos) (Murena 2007) cerca de
la entrada de dos túneles con el fin de verificar la calidad del aire en este tipo de
sitios urbanos. El muestreo se hizo empleando la técnica de adsorción activa. El
tiempo de muestreo fue de 1 h. Durante cada operación de muestreo se midieron
la temperatura ambiente y el flujo vehicular. Los resultados indican que las
concentraciones promedio de benceno en ambos sitios excedían el valor límite de
10 µg/Nm3 establecido por la Comunidad Europea (DOCE 2000). Los niveles de
concentración de otros BTEX son también relativamente altos. Se observó una
correlación entre la concentración de BTEX y el flujo de vehículos de dos ruedas.
Bertoni et al. 2002, discuten los resultados de una campaña de monitoreo de cinco
meses, de BTX (benceno, tolueno y la suma de etil benceno, o-xileno, m-xileno y
p-xileno), llevada a cabo en Monterotondo, un pequeño pueblo a 23 Km. NE de
Roma, así como la correlación de las concentraciones medidas con datos
meteorológicos y de radiactividad natural. Esta campaña permitió extrapolar un
patrón de la distribución anual de benceno en el pueblo. Se presenta un mapa en
que se muestra la distribución promedio de contaminantes como una herramienta
útil para administrar una política adecuada de la contaminación del aire.
Simultáneamente se hizo una investigación de interiores – exteriores en cinco
casas y dos salones de clase de Monterotondo y en trece hogares y trece salones
de clase en las afueras de Roma. Se escogieron individuos no fumadores y sitios
poco contaminados para la campaña de modo de resaltar si los materiales de uso
doméstico común podían actuar como fuentes internas.
Los datos, obtenidos empleando muestreadores difusivos de largo plazo se
comparaban con un experimento paralelo que mostraba las tendencias día-noche
interiores-exteriores.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
49
Los resultados obtenidos, confirmados por un análisis estadístico de los datos,
permiten concluir que existe evidencia de que hay fuentes internas en los hogares,
mientras que en las escuelas, prevelacen los fenómenos de depleción
probablemente debido a la adsorción de las paredes.
Por medio de un monitoreo de alta resolución espacial (Bruno et al. 2006), se
evaluaron las concentraciones atmosféricas de benceno y tolueno durante tres
estaciones diferentes en la ciudad de Taranto usando tubos de difusión Radiello
con el fin de detector las áreas más críticas y de localizar las fuentes que
contribuyeran a la contaminación (tráfico vehicular o actividades industriales). Se
construyeron mapas de alta resolución espacial usando una retícula de 30 mallas
dibujada sobre el área urbana de la ciudad. Se escogió un punto de monitoreo lo
más representativo posible para cada malla. Además, a fin de describir los puntos
de contaminación más altos a los que estuviera expuesta la gente se detectaron
otros 10 puntos de muestreo cerca de intersecciones en carreteras de alto tráfico
vehicular o en zonas críticas particulares de la ciudad. La medición de las
concentraciones de estos contaminantes se hizo con tubos de difusión Radiello
para la desorción térmica. El análisis de los resultados y la comparación entre el
mapa de flujos de tráfico vehicular y el mapa de concentraciones de benceno
sugirieron que en áreas urbanas le fuente principal de benceno es el tráfico y que
los
fenómenos
de
contaminación
más
significativos
ocurren
en
zonas
caracterizadas por vías angostas. Más aún, se pudo detectar que las altas
concentraciones de benceno halladas en la zona NE de Taranto podían asignarse
a la actividad industrial. Esta hipótesis se vio confirmada al considerar la relación
de diagnóstico entre las concentraciones de tolueno y benceno.
En un estudio realizado en Polonia (Pyta 2007) se presentan resultados del
monitoreo de benceno y sus derivados alquilados (BTX) en el aire ambiente. Las
mediciones se hicieron en Zabrze usando un analizador automático. Se
compararon las concentraciones de BTX de Agosto-Septiembre 2001 y las de
Agosto-Septiembre 2005.
50
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
La comparación se llevó a cabo para evaluar los efectos que tuvo el cierre de una
instalación de coquizado sobre la calidad del aire. La concentración promedio de
BTX se redujo de manera significativa. En general, ni el carácter de la distribución
diurna de las concentraciones de BTX ni la concentración máxima cambiaron. En
cambio, en 2005, el número de concentraciones bajas aumentó y los episodios de
altos BTX fueron menos frecuentes.
En un estudio realizado en el Reino Unido (Kim et al. 2001) se midieron las
concentraciones de 15 COVs incluyendo 1,3-butadieno, benceno y estireno en una
gran variedad de microambientes urbanos interiores y exteriores. Para todos los
COVs, excepto naftaleno, las concentraciones promedio en automóviles
excedieron las de localizaciones con mucho tráfico al lado de carreteras. Las
concentraciones fueron más altas en interiores sin que hubiera correlación entre
las concentraciones de interiores y de exteriores. Entonces, en edificios con poca
ventilación la fuerza de la emisión en interiores se considera una influencia más
significativa en las concentraciones de COVs en el aire interior que las
concentraciones de aire en el exterior. En los 6 hogares de fumadores que se
estudiaron se halló que el humo ambiental de tabaco contribuía sustancialmente a
las concentraciones de 1,3-butadieno.
Asia
En Hong Kong se han desarrollado numerosos proyectos de monitoreo para
evaluar compuestos orgánicos volátiles en el aire. En uno de ellos (Lee et al.
2002) éstos se identifican, cuantifican y caracterizan en diferentes áreas urbanas
de la ciudad. También se presenta la distribución espacial, la variación temporal y
las correlaciones de COVs en cinco sitios de muestreo colocados junto a
carreteras. Se detectaron doce COVs en forma rutinaria en áreas urbanas.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
51
Sus concentraciones van desde no detectables hasta 1396 µg/m3. El tolueno,
como es usual, presentó las mayores concentraciones. Más del 60% de todos los
COVs estuvieron constituidos por benceno, tolueno, xilenos y etilbenceno que
provenían de fuentes móviles.
En otro estudio llevado a cabo en Hong Kong se investigaron las características y
las concentraciones de COVs en microambientes al lado de carreteras. (Chan et
al. 2002). Se halló que las concentraciones de tolueno, benceno y COVs clorados
eran altas al compararlas con las existentes en la mayor parte de las ciudades
desarrolladas.
Las concentraciones promedio y máxima de tolueno fueron 74.9 y 320.0 µg/m3,
respectivamente. Los valores correspondientes para benceno fueron 25.9 y 128.6
µg/m3. Las concentraciones más elevadas de COVs se hallaron en el distrito
industrial, seguidas por las del comercial, el distrito central de negocios y
finalmente, las del sector residencial. La relación promedio benceno/tolueno en
Hong Kong fue de 0.5, lo que sugiere que las emisiones vehiculares eran la fuente
dominante en la mayor parte de la ciudad.
También en Hong Kong (Ho et al. 2004) se tomaron muestras de COVs en tres
lugares (Campus PU, Kwun Tong, y Hok Tsui) entre noviembre 2000-febrero 2001
y junio 2001-agosto 2001. También se obtuvieron las concentraciones de COVs en
el túnel Cross Harbor para determinar las fuentes vehiculares.
El tolueno fue el compuesto más abundante en Hong Kong. En la estación PU,
cercana a una vía principal, las concentraciones de la mayor parte de COVs
fueron más altas en verano que en invierno. Sin embargo, en la estación de fondo
Hok Tsui las concentraciones de todos los COVs, excepto tetracloroeteno, fueron
más altas en invierno que en verano quizá debido a la dispersión física regional, el
transporte y la altura de mezclado. Las relaciones BTEX (benceno: tolueno:
etilbenceno: xileno) de PU y Kwun Tong durante el periodo invernal fueron
(1.9:10.1:1.0:1.8) y (1.9:10.4:1.0:1.5), y (0.9:8.3:1.0:2.2) y (0.8:29.6:1.0:1.8) para el
52
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
verano, respectivamente. La relación xileno: etilbenceno (X y E) se empleó para
evaluar la edad relativa de las parcelas de aire en este estudio. Las
concentraciones de COVs en el aire de Hong Kong eran afectadas, sobre todo,
por emisiones directas de los vehículos, evaporación de combustibles, reacciones
fotoquímicas y algunas emisiones industriales. Las concentraciones de BTEX en la
estación PU, colocada a la orilla de una carretera, mostraron dos picos, asociados
con la densidad de tránsito y con el tipo de vehículo.
La concentración y características de los compuestos orgánicos volátiles
provenientes de vehículos automotores y de otras fuentes de contaminación en la
ciudad de Kaohsiung (Taiwan) constituyen ya una preocupación nacional (Huang
& Lin 2007). Para poder monitorear estos compuestos se seleccionaron algunos
sitios cerca de las cuatro estaciones de monitoreo de la calidad del aire
establecidas por la Environmental Protection Administration of Taiwan ROC (Nantz, Tso-ying, San-min y Hsiao-kang, de norte a sur). El monitoreo en continuo se
hizo mediante un monitor en línea de COVs. Se monitorearon cinco HAPs
(hazardous air pollutants) durante dos días de 24 h de manera consecutiva de
agosto a octubre de 2005 en los cuatro sitios de monitoreo. Las concentraciones
promedio monitoreadas fueron 2.78–4.84 ppb para el benceno, 5.90–9.66 ppb
para el tolueno, 3.73–5.34 ppb para los m/p-xilenos y 3.38–4.22 ppb para el oxileno. Los resultados mostraron que las concentraciones nocturnas fueron más
altas que en el día para el tolueno en Nan-tz, San-min y Hsiao-kang, y para el
benceno en Nan-tz y Hsiao-kang.
En el sur de China (Guangzhou) se llevó a cabo un estudio sobre los COVs
especificados
en
la
lista
USEPA
TO-14.
Estos
se
analizaron
en
los
microambientes de un centro comercial (Tang et al. 2005) tanto en interiores
(tiendas departamentales, supermercados, centro de comida rápida y otros) como
en exteriores (la azotea y la entrada).
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
53
Las características y las concentraciones de los COVs variaron mucho según el
microambiente. Las concentraciones promedio de los COVs totales en interiores
fueron de 178.5 a 457.7 µg/m3 con un máximo de 596.8 µg/m3. En el centro de
comida rápida y en la tienda de productos de piel se hallaron las concentraciones
más altas de benceno, tolueno y xilenos. Las relaciones de concentraciones
promedio interiores/exteriores en todos los microambientes exteriores estuvieron
entre 1 y 3 µg/m3.
En la ciudad de Bangkok, Tailandia, se midieron las tasas de emisión de benceno,
tolueno, m-xileno, formaldehído y acetaldehído en una flotilla de 16 vehículos de
uso interno. (Leong et al. 2002). La prueba se llevó a cabo en un dinamómetro de
chasis incorporado con el modo de prueba del Ciclo de Manejo de Bangkok. Se
emplearon tres diferentes combustibles de prueba: gasolina sin plomo, gasolina
mezclada con 10% de etanol (E10) y gasolina mezclada con 15% de etanol (E15)
para determinar las diferentes composiciones de las emisiones de escape de
varios vehículos. Los efectos de los combustibles con etanol en las emisiones se
probaron con tres tipos de vehículos: autos sin convertidor catalítico, autos con
convertidor catalítico de tres vías y autos con convertidor catalítico de doble lecho.
El resultado de la prueba mostró grandes variaciones en las tasas de emisión
promedio con diferentes kilometrajes, tipos de combustible y convertidores
catalíticos (benceno: 3.33–56.48 mg/Km., tolueno: 8.62–124.66 mg/Km, m-xileno:
2.97–51.65 mg/Km, formaldehído: 20.82–477.57 mg/Km y acetaldehído: 9.46–
219.86 mg/Km). Hay una pequeña reducción en la tasa de emisión de benceno,
tolueno y m-xileno en autos que usan combustibles E10 y E15. El uso de los
combustibles con etanol, sin embargo, lleva l incremento de las tasas de emisión
de formaldehído y acetaldehído. El análisis reveló que los combustibles y
tecnologías alternos reducen de manera significativa los COVs tóxicos de las
emisiones en particular, con el uso de convertidores catalíticos de doble lecho y
combustible E10.
54
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
En la India (Hoque et al. 2008), se realizó un estudio sobre benceno, tolueno,
etilbenceno y xileno (BTEX) considerando que forman un grupo importante de de
COVs debido al papel que desempeñan en la química troposférica y al riesgo que
tienen para la salud humana. Se determinaron
concentraciones de BTEX en
diferentes puestos de muestreo en el aire ambiente de Delhi para investigar sus
distribuciones temporales y espaciales. Se encontraron coeficientes de correlación
positiva (p<0.01) significativos entre las concentraciones de las inter especies en
todos los puntos de muestreo. La relación de las inter especies y las correlaciones
de Pearson indicaron que los gases de escape vehiculares pudieron ser la mayor
fuente de BTEX en Delhi. Las relaciones de las inter especies muestran claras
variaciones estacionales que indican una reactividad diferencial en diferentes
estaciones. Se halló que los xilenos eran los mayores contribuyentes a la
formación del ozono, seguidos por el tolueno.
Mumbai es considerada la capital económica de la India debido a la gran cantidad
de actividades industriales (alrededor de 187 industrias contaminadoras del aire),
a su creciente urbanización y al importante parque vehicular (cerca de 1,250 000
vehículos de todos tipos) (Boralkar et al. 2004). El inventario de emisiones
realizado en el año 2000 mostró la existencia de unos siete puntos en la ciudad
que son muy afectados por las actividades vehiculares. La suposición más
importante para hacer este monitoreo era que los niveles de BTX se debían haber
reducido debido al uso de LPG en autobuses, taxis y triciclos. Los niveles
registrados mostraron que las concentraciones de tolueno son más altas que las
de benceno y xileno. Las concentraciones más altas de benceno (225.6 µg/m3) se
registraron en Dahisar Naka, que es una intersección muy conflictiva. El máximo
de tolueno (1062 µg/m3) se registró en Mulund, lugar de alto tráfico y numerosas
industrias. En las otras localizaciones los valores estuvieron en el intervalo de 19160 µg/m3 para el benceno, 18-137 µg/m3 para el tolueno y 5-166 µg/m3 para el
xileno.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
55
La variabilidad de los contaminantes es un factor importante para determinar la
exposición humana a compuestos químicos. En otro estudio, también realizado en
la India (Srivastava 2005), se presenta el resultado de una investigación sobre la
variabilidad de los COVs en el área urbana de Mumbai. Se monitorearon quince
lugares en cinco categorías, residencial, comercial, industrial, intersecciones de
calles y una estación de servicio. Los monitoreos se llevaron a cabo durante un
año, cada mes, en horas pico en la mañana y en la noche. La variabilidad se
dividió en cuatro componentes: de medición, espacial, temporal y de interacción
temporal – espacial usando un método estadístico de análisis de cuadrados
medios esperados con el paquete SPSS. Se halló que el componente temporal,
junto con la interacción temporal – espacial eran los mayores contribuyentes de la
variabilidad de las concentraciones medidas de COVs. Es evidente que se
necesita hacer un monitoreo continuo para capturar los picos de concentración de
corto plazo y los promedios.
Deole et al. (2004) en la Inda se midieron las concentraciones de
benceno,
tolueno y xileno (BTX) en el aire ambiente cerca de siete intersecciones en la
ciudad de Nagpur. Las muestras de aire se tomaron usando un muestreador para
vapores orgánicos y se analizaron en un cromatógrafo de gases equipado con un
detector de ionización de flama (FID). Las concentraciones de benceno estuvieron
en el intervalo de 9.3 a 28.7 µg/m3, las de tolueno en el de 3.26 a 21.0 µg/m3 y las
de xileno en el de 4.9 a 15.0 µg/m3. Estos valores son más bajos que los hallados
en ciudades metropolitanas como Mumbai.
La Junta Central de Control de la Contaminación, (Central Pollution Control Board,
CPCB), ha llevado a cabo diferentes monitoreos de la calidad del aire en varias
localizaciones en Delhi, India como una actividad rutinaria (CPCB 2002). En el
periodo 2000-2001 el monitoreo se hizo con una estación móvil de julio a agosto
2000 y nuevamente de enero a febrero de 2001.
56
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Los datos muestran que la concentración máxima de benceno se observó en Moti
Nagar con 75 µg/m3 durante diciembre del 2000. El mínimo de benceno (6 µg/m3)
se observó durante junio y julio de 1999. El promedio mensual en todas las
localizaciones durante el periodo de muestreo varió entre 16 y 35 µg/m3. El
promedio global de las concentraciones de benceno en las siete localizaciones se
calculó como 26 µg/m3 lo que es 1.6 veces más alto que la norma actual, promedio
en base anual, del Reino Unido de 16 µg/m3 (5 ppb).
Durante el verano e invierno de 2000, (Ohura et al. 2005) en una ciudad industrial
en la bahía Shimizu, Japón se determinaron las distribuciones regionales y los
riesgos de cáncer por inhalación de un grupo de COVs consistente en
hidrocarburos aromáticos, compuestos orgánicos volátiles
halogenados y
compuestos carbonilo.
Las concentraciones de la mayor parte de los compuestos tendían a ser más
elevadas en invierno que en verano pero la tendencia no se observó para los
carbonilos. Se observaron correlaciones significativas (p<0.05) entre las
concentraciones de la mayor parte de los aromáticos, tanto en verano como en
invierno, y entre las concentraciones de algunos aromáticos y los carbonilos en
verano, lo que sugiere la existencia de fuentes de emisión comunes y
comportamiento atmosférico semejante para estos compuestos.
Los resultados del análisis de los componentes principales indicaron que los
escapes vehiculares y la actividad industrial fueron las fuentes de emisión de
COVs predominantes. Los mapas de contorno para los COVs monitoreados
indicaron que las distribuciones locales variaban de gran manera dependiendo de
las características de los COVs (como las fuentes de emisión y los destinos). Los
riesgos de cáncer a lo largo de toda la vida calculados a partir de las
concentraciones de los COVs correspondientes eran significativamente más altas
(p<0.0001) en invierno que en verano.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
57
El riesgo se debía sobre todo al benceno, tetracloruro de carbono, formaldehído y
acetaldehído, tanto en verano como en invierno. La distribución espacial de
niveles altos de riesgo de cáncer era similar a la distribución de altas
concentraciones de benceno, formaldehído y acetaldehído.
En Japón (Tanaka & Samukawa 1996a), se discutió la caracterización de las
fuentes de compuestos aromáticos etilbenceno y o-, m-, y p-xileno a partir de la
observación de mediciones de campo en áreas urbanas. Existen dos tipos de
mezclas de compuestos aromáticos C8: las ricas en m-xileno y las ricas en
etilbenceno.
Las mezclas ricas en m-xileno se observaron sobre todo en los estudios a lo largo
de carreteras y en túneles mientras que las mezclas ricas en etilbenceno se
observaron en áreas industriales en las que había industrias que usaban
solventes. Durante las mediciones efectuadas en edificios altos en Tokio se
notaron varias relaciones de mezcla. Los hidrocarburos aromáticos observados en
los edificios altos de Tokio se calcularon como una cierta relación de ambos tipos
de mezclas con altos coeficientes de correlación. Los resultados de los cálculos
mostraron la existencia de una relación entre la contribución de los vehículos a
gasolina y las industrias que usan solventes.
También en Japón se realizó un estudio sobre la medición de hidrocarburos
aromáticos en la atmósfera cuando son transportados largas distancias. (Tanaka &
Samukawa 1996b). Las mediciones se hicieron en áreas rurales y urbanas a fin de
determinar la caracterización de sus fuentes y su comportamiento químico. Los
compuestos
aromáticos
emitidos
de
diferentes
fuentes
con
relaciones
características son cambiados químicamente dependiendo de su reactividad con
los radicales OH. Al comparar los contenidos relativos observados de
hidrocarburos aromáticos C8 con las relaciones características de cada fuente se
observó un envejecimiento fotoquímico en las mediciones de campo que se
58
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
hicieron en la cima de una montaña, en un área costera y en la torre de
observación meteorológica.
África
En unas mediciones realizadas en la ciudad de Argel se encontraron todos los
BTX: benceno, tolueno, (m, p)- y o-xileno (Kerbachi et al. 2005). En las cercanías
de carreteras las concentraciones promedio de benceno y tolueno fueron de 27 y
39 µg/m3 respectivamente observando con frecuencia concentraciones de
benceno más altas que 40 µg/m3.
Dentro de la ciudad las concentraciones de benceno exceden con frecuencia el
límite
regulatorio
europeo
de
10
µg/m3
mientras
que
las
relaciones
tolueno/benceno se encuentran dentro de los intervalos típicos observados en
atmósferas urbanas del mundo. Las variaciones estacionales indican una
disminución en las concentraciones del o-xileno debido a su reactividad. Se
sugiere que las altas concentraciones de hidrocarburos aromáticos en Argel se
deben a las emisiones vehiculares.
En seis oficinas de un área suburbana de Giza, Egipto, se llevaron a cabo
mediciones, en interiores y en exteriores, de formaldehído y de los hidrocarburos
aromáticos benceno, tolueno, m/p-xileno y o-xileno (BTX) durante la temporada de
invierno 2003-04. (Khoder 2006).
Las concentraciones promedio en interiores de benceno, tolueno, m/p-xileno y oxileno fueron de 4.32, 25.06, 3.60, 9.14 y 4.38 ppb, respectivamente, en las seis
oficinas. Los niveles promedio en interiores en oficinas en las que no se fumaba
fueron inferiores al promedio global, pero en oficinas en donde se fumaba, fueron
más altos.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
59
Oceanía
En Australia (GDH 2006) se estableció un programa de monitoreo de la calidad del
aire ambiental y ocupacional cerca de la planta de gas de Karratha y de las
instalaciones en tierra en particular para emisiones de benceno, tolueno y xilenos
(BTX). Este programa de dos etapas produjo datos apoyados científicamente que
mostraron que los niveles de BTX en al aire ambiente local eran apenas
detectables y que por lo tanto no debían causar ningún problema de salud a la
comunidad. En cambio, desde el punto de vista de efectos, se han reportado altos
niveles de BTX en otras localidades, sobre todo en aquellas asociadas con el uso
de actividades industriales, con el uso de calentadores de leña y tránsito intenso.
(Hinwood et al. 2007).
En un proyecto sobre monitoreo de compuestos orgánicos volátiles que se llevó a
cabo en Perth, de marzo de 1997 a noviembre de 1998, (DEP 1998) se detectaron
23 COV’s en el aire de la ciudad. De éstos, quince tuvieron promedios anuales
muy inferiores a 0.2 partes por billón y ocho mostraron concentraciones que
rebasaron los valores típicos de los niveles de fondo. El benceno presentó un
máximo de 17.6 ppb y un promedio anual de 1.44 ppb. El tolueno alcanzó un
máximo de 30.0 ppb y un promedio anual de 2.56.
Los (m+p)-Xilenos tuvieron un máximo de 16.7 ppb y promedio anual de 1.46 ppb.
Finalmente, el o-xileno tuvo un máximo de 5.86 y un promedio de 0.63 ppb.
De todos los compuestos orgánicos monitoreados el benceno, el tolueno y los
xilenos fueron los más abundantes.
América del Norte
En Estados Unidos se ha visto que en los garajes de las casas se pueden
encontrar altas concentraciones de compuestos orgánicos volátiles (COVs) debido
60
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
a las emisiones provenientes de vehículos, cortadoras de pasto, recipientes de
almacenamiento y muchos otros artículos ahí almacenados. (Batterman et al.
2006). Las emisiones de COVs se transportarán finalmente al aire ambiente y, si el
garaje está unido con la casa o con otros edificios, irán hasta espacios habitados.
En un estudio realizado en Michigan se reportan las concentraciones y emisiones
COVs en quince garajes residenciales de diferente tipo, tamaño y uso. Las
concentraciones de COVs relacionados con la gasolina resultaron altas, por lo
general. Por ejemplo, las concentraciones de benceno llegaron hasta 159 µg/m3
COVs.
En un estudio posterior (Batterman et al. 2007) se hace énfasis en la migración de
los COVs hacia el interior de quince casas unifamiliares en Michigan. Se
encontraron 39 especies de COVs en interiores, 36 en garajes y 20 en el aire
ambiente. Las concentraciones de COVs relacionados con la gasolina en los
garajes fueron altas (p. ej., el benceno promedió 37+/- 39 µg/m3). En los pocos
estudios en los que se han identificado y cuantificado concentraciones, la
composición de los COVs en garajes reflejan los compuestos que serían de
esperarse en vapores de gasolina (p. ej. benceno, tolueno, etilbenceno, xileno y
trimetilbenceno) así como compuestos asociados con pinturas, solventes,
limpiadores y otros materiales usados y almacenados casas, garajes y vehículos
(p. ej. tricloroetano, tricloroetileno, limoneno, a-pineno y alcanos C10-17).
En otro estudio se caracteriza un amplio intervalo de COVs en tres comunidades
que representan un gradiente de densidad de población y de actividad industrial.
(Jia et al. 2008a).
El monitoreo se llevó a cabo en dos estaciones, dentro y fuera de 159 residencias
en ciudades suburbanas del sureste de Michigan. En todos los lugares se
emplearon muestreadores pasivos y se analizaron 98 compuestos.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
61
Se detectaron 46 COVs diferentes en exteriores. El benceno, tolueno, p/m-xileno y
el tetracloruro de carbono tuvieron las concentraciones más altas (medianas de 1
a 2 µg/m3).
Las concentraciones fueron altas en invierno en la comunidad suburbana y los
niveles fueron los más elevados en la comunidad industrial. En interiores se
detectaron 53 COVs y el benceno, el tolueno, los p/m-xilenos, el n-heptano, el apineno y el d-limoneno tuvieron las concentraciones más altas (medianas de 1 a
17 µg/m3). Los cambios estacionales fueron pequeños o inconsistentes. Las
medianas en interiores entre las tres comunidades siguieron, por lo general, los
rangos de los exteriores. Las relaciones interiores/exteriores variaron de 1 a 10
para la mayor parte de los compuestos pero llegaron hasta 100 para algunos, p.
ej., el d-limoneno. Más de un cuarto de las residencias tenían niveles de benceno,
naftaleno, cloroformo y tetracloruro de carbono suficientes para producir un riesgo
crónico de cáncer de por vida de más de 10-5 y a veces mucho más alto. En los
exteriores, estos compuestos produjeron riesgos que excedían 10-6. Las
concentraciones medidas se hallaban a un nivel intermedio respecto a otras
mediciones recientes en otros lugares de Estados Unidos lo que sugiere que los
resultados del estudio son ampliamente representativos.
En un estudio posterior se muestra que las concentraciones y las exposiciones de
COVs pueden verse afectadas por muchos factores microambientales y de
comportamiento. (Jia et al. 2008b). Es importante identificar estas determinantes
para comprender las exposiciones y los riesgos y también para diseñar las
políticas y estrategias que permitan hacer mínimas las concentraciones.
El estudio está destinado a determinar los factores asociados con las
concentraciones de COVs encontradas en los interiores de residencias y afuera,
en el aire ambiente. Se usan los resultados de un estudio de campo en el que se
midieron 98 COVs tanto en interiores como en exteriores de residencias en tres
comunidades del sureste de Michigan.
62
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
La
presencia
de
un
garaje
adosado
se
asoció
con
concentraciones
significativamente más altas de compuestos aromáticos, alcanos ligeros y apineno. Por ejemplo, en verano, las medias de las concentraciones de benceno,
tolueno, n-heptano y a-pineno fueron 2.3, 23.4, 1.9, y 8.4 µg/m3, respectivamente,
en casas con un garaje adosado, pero sólo 0.8, 4.6, 0.6, y 1.9 µg/m3 en casas sin
garaje.
La
presencia
de
un
garaje
se
asoció
con
concentraciones
significativamente más altas de aromáticos, alcanos ligeros y a-pineno en
interiores. En efecto, varios estudios han demostrado que los garajes adosados
constituyen importantes fuentes de COVs que pueden afectar la parte ocupada de
las residencias. (Batterman et al. 2007).
En un estudio realizado en trece localidades urbanas en los Estados Unidos
(Mohamed et al. 2002) se determinó que los compuestos orgánicos volátiles
(COVs) representan directamente un factor de riesgo en ambientes urbanos para
los seres humanos, pero también son importantes por su participación en la
formación de oxidantes fotoquímicos. Se midieron 54 COVs (hidrocarburos,
hidrocarburos halogenados y carbonilos) en ó cerca de trece localidades urbanas
durante el período de septiembre de 1996 a agosto de 1997. Las muestras de aire
se tomaron y se analizaron conforme a los métodos aprobados por la USEPA. Los
compuestos que se hallaron con mayor frecuencia fueron el benceno, el tolueno,
los xilenos y el etilbenceno. Estos compuestos aromáticos estuvieron muy
correlacionados de una manera que sugería que los contribuyentes principales
fueron fuentes móviles en todas las localidades estudiadas. Las concentraciones
de hidrocarburos totales variaron entre 1.39 y 11.93 ppb.
A principios de la última década del siglo pasado se evaluaron las concentraciones
de 13 COVs tóxicos en dos áreas urbanas de Illinois: el sureste de Chicago y el
Este de San Luís (Sweet & Vermette 1992). Se monitorearon las concentraciones
y las condiciones meteorológicas entre mayo de 1986 y abril de 1990.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
63
Usando inventarios de emisiones y firmas de las fuentes desarrolladas para las
áreas de estudio se aplicaron análisis de trayectorias, análisis de factores y un
modelo de balance químico de masa para interpretar los datos. Los análisis
indicaron que la mayor parte de los COVs tóxicos provenían de las fuentes de
área urbanas (como las emisiones de los escapes de vehículos, la evaporación de
productos del petróleo y las emisiones de solventes en fuentes comerciales y
fuentes industriales). Las emisiones de grandes fuentes industriales puntuales
incrementan las concentraciones de COVs hasta 1 Km. de la fuente pero tienen
poco efecto en la calidad del aire global en las áreas de estudio. Se encontraron
niveles elevados de benceno y otros hidrocarburos aromáticos en el aire de la
mayor parte de las áreas urbanas estudiadas.
Como parte del programa fiscal de monitoreo del aire del año 2001 la Agencia de
Protección Ambiental (EPA) de Illinois midió los niveles ambientales de varios
contaminantes del aire en las cercanías del aeropuerto O’Hare (EPA 2002). El
objetivo del estudio era recabar información que ayudara a evaluar el impacto
relativo de las emisiones relacionadas con el aeropuerto y los niveles de
contaminantes característicos del aire de grandes áreas urbanas. La USEPA se ha
encargado de evaluar el impacto de los niveles atmosféricos de varios compuestos
tóxicos en la salud humana en algunas áreas urbanas de los EEUU. El programa
de monitoreo dio inicio en junio 2000 y se enfocó en los compuestos tóxicos del
aire identificados por la Estrategia Nacional de la USEPA así como en las
emisiones de fuentes móviles asociadas con las operaciones del aeropuerto. El
programa se terminó en diciembre de 2000. Los resultados se resumieron para
cada uno de los sitios de monitoreo y se dividieron en dos categorías:
Los componentes tóxicos urbanos y los contaminantes peligrosos del aire (HAPs).
Los primeros han sido identificados por la USEPA, en las modificaciones a la ley
del aire limpio como los que representan un riesgo mayor para la salud pública en
áreas urbanas incluyendo los riesgos conocidos (o sospechados) como el
benceno, el formaldehído, el cromo y las dioxinas.
64
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Los HAPS no se incluyen en la lista de tóxicos urbanos e incluyen compuestos
como el tolueno y los xilenos. Las concentraciones de varios de los principales
tóxicos urbanos, como el acetaldehído, el benceno y el formaldehído al
compararlas con las de áreas metropolitanas como Atlanta, Detroit, Houston y
Milwaukee resultaron comparables o inferiores en el área metropolitana de
Chicago.
En general, los niveles de compuestos tóxicos hallados cerca de O’Hare fueron
comparable so inferiores a los hallados en otros grandes ciudades de los Estados
Unidos.
América Latina
Se midieron los niveles de COVs durante unas campañas cortas de monitoreo en
cuatro ciudades latinoamericanas: Caracas (Venezuela), Quito (Ecuador),
Santiago (Chile), São Paulo (Brasil) y dos ciudades en Asia: Bangkok (Tailandia) y
Manila (Filipinas). (Gee 1998). El objetivo del estudio era el identificar niveles
típicos de COVs en estas ciudades en las que el monitoreo de este grupo de
contaminantes se ha llevado a cabo rara vez ya que no está regulado, pero es
importante.
Los niveles monitoreados fueron relativamente altos en comparación con los
típicos niveles europeos y de los Estados Unidos. Los niveles medios de benceno
fueron de 5–18µg/m3 y los de tolueno de 15–186µg/m3. Los niveles de COVs en
las ciudades latinoamericanas fueron similares y considerablemente más bajos
que los medidos en las dos ciudades asiáticas. Los niveles de Quito fueron los
más bajos de todas las ciudades estudiadas lo que puede ser debido a su gran
altitud, la cual permite el uso de combustibles con un bajo contenido de
compuestos aromáticos.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
65
Las abundancias relativas de los diferentes COVs monitoreados y las relaciones
entre diferentes COVs fueron muy consistentes con la idea de que los vehículos
son la fuente predominante de COVs en estas ciudades. Los niveles de los COVs
medidos durante el estudio fueron más altos, por lo general, que las normas
propuestas en el Reino Unido y por lo tanto representan un riesgo directo a la
salud de los habitantes de las ciudades. Los elevados niveles de COVs también
afectarán la
incidencia y severidad de episodios fotoquímicos con posteriores
consecuencias para la salud humana y el ambiente.
A continuación se presentan los resúmenes de algunos estudios realizados en
México sobre niveles ambientales de BTX.
En una campaña de muestreo realizada entre 2002 y 2003 (Velasco et al. 2006)
se determinaron varios compuestos orgánicos. Los muestreos se llevaron a cabo
en sitios localizados en el centro urbano, en un área muy industrializada y en los
límites de la ciudad en áreas rurales. Se utilizó un método de muestreo basado en
un laboratorio móvil para identificar los COV s cuyas concentraciones ambientales
se debían a emisiones vehiculares.
Se analizó la información sobre COVs para comprender sus concentraciones,
distribuciones espaciales, patrones diurnos, origen y reactividad en la atmósfera
de la Ciudad de México. Los COVs consistían básicamente de alcanos (60%),
seguidos por aromáticos (15% y olefinas (5%). El resto (20%) era una mezcla de
alquinos, hidrocarburos halogenados especies oxigenadas (ésteres, éteres, etc.) y
otros COVs no identificados. Sin embargo, por lo que se refiere a la producción de
ozono, las olefinas fueron los hidrocarburos más relevantes. También se hallaron
niveles altos de hidrocarburos tóxicos como el 1-3-butadieno, el benceno, el
tolueno y los xilenos. Los resultados mostraron que los gases de escapes de
vehículos eran la mayor fuente de COVs en la Ciudad de México y que sus
patrones diurnos dependen del tránsito.
66
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Finalmente se concluyó que algunas, aunque no todas, las clases de COVs se han
subestimado en los inventarios de emisiones.
Con el fin de conocer las concentraciones y el origen de compuestos aromáticos
utilizando el modelo de balance de masa de especies químicas (CMB) se
colectaron simultáneamente muestras de aire ambiente en tres sitios de la Ciudad
de México durante el mes de marzo de 1997 (Múgica et al. 1997). Los compuestos
aromáticos volátiles representaron alrededor del 20% del total de HC no metano
presentes en las muestras matutinas colectadas. Las especies aromáticas
volátiles más abundantes en el ambiente fueron el tolueno y los xilenos seguidos
por
el
1,2,4-trimetil
benceno,
benceno,
etilbenceno,
metaetiltolueno,
n-
propilbenceno, isopropilenceno, 1,3,5 trimetilbenceno y estireno. Se llevaron a
cabo campañas de muestreo en cruceros, en una estación de autobuses, un
estacionamiento y algunos sitios en los que se utilizan solventes y destilados de
petróleo para determinar los niveles de compuestos aromáticos a los que se
expone la población. Se aplicó el modelo CMB para determinar la contribución de
distintas fuentes a la presencia en la atmósfera de cada uno de los compuestos
aromáticos más abundantes. El escape de vehículos fue la fuente principal de
todos los compuestos aromáticos, especialmente los de gasolina aunque el
escape de vehículos a diesel y el asfaltado contribuyeron también en forma
importante a la presencia de tolueno, xilenos, etilbenceno, propilbencenos y
estireno. Las artes gráficas y el uso de pinturas impactaron principalmente en la
presencia de tolueno.
En otro estudio (Serrano-Trespalacios et. al. 2004) se examina la relación entre
COVs medidos en estaciones de monitoreo en lugares del centro y exposiciones
personales en el área metropolitana de la Ciudad de México. Las concentraciones
promedio en interiores, ambientales y personales para benceno fueron 7, 7, 14
µg/m3.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
67
Mientras que las medias geométricas de las concentraciones en exteriores y en
interiores para la mayor parte de los compuestos relacionados con vehículos
(benceno, MTBE, xilenos y estireno) eran comparables, las medias geométricas
de las exposiciones personales resultaron ser el doble.
Hasta hace poco tiempo, las emisiones de benceno y tolueno en la ZMCM no
habían sido consideradas. (Bravo et al. 2002). Con el fin de evaluar los niveles de
estos dos contaminantes tóxicos, se muestrearon y analizaron conforme a los
procedimientos descritos en el método TO-15 de la USEPA en tres sitios con
diferentes actividades localizados en el sureste de la zona. Las concentraciones
de benceno (en muestreos de 24 horas) en la atmósfera alrededor del campus de
Ciudad Universitaria fueron semejantes a las observadas en otras ciudades de
Norteamérica, con promedios de unos 1.7 ppb. Existe una variación significativa
entre las concentraciones de benceno y tolueno, sobre todo en la estación de gas
(un promedio de 25.8 ppb y un máximo de 141 ppb de benceno).
En México existe una regulación por las cual se permite un máximo de 1 por ciento
de benceno en las gasolinas. Sin embargo, dado que más del 60% de vehículos
no tienen convertidor catalítico (modelos anteriores a 1991) se espera que la
mayor parte de este benceno se emita a través del escape. Otra estrategia que se
ha implantado está en el
uso de sistemas de recuperación de vapor en las
estaciones de servicio. La tecnología de control de emisiones vehiculares debe
estar de acuerdo con características adecuadas en la calidad de las gasolinas.
Se llevó a cabo otro estudio (Wöhrnschimmel et al. 2008) en el cual se evaluaron
las variaciones temporales de benceno en el campus de la Ciudad Universitaria
(en el sureste de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México). Se tomaron
muestras de aire ambiente cada hora, desde las 07:00 hrs. a las 19:00, de
acuerdo con los procedimientos descritos en los métodos TO-14A y TO-15 de la
USEPA. Las muestras se recolectaron cada seis días.
68
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
Las mediciones se llevaron a cabo desde Junio de 2003 hasta Abril de 2004 (las
estaciones húmedas y secas en México).
Los resultados mostraron unos ligeros picos de concentración entre las 07:00 y las
09:00 de la mañana. Las concentraciones promedio de benceno en el sitio del
sureste tenían los mismos niveles que las existentes en otras ciudades de
Norteamérica.
En el estudio desarrollado en el año 2000 los valores promedio fueron de unos 3.6
ppb y en el estudio de 2003, de 1.4 ppb. En la misma área se tuvieron valores de
1.0 y 2.2 ppb para el benceno durante los períodos húmedo y seco,
respectivamente. Éstos son más altos que la Norma de Calidad del Aire de Japón
(1 ppb). También se compararon con los valores de las normas del reino Unido (5
ppb, con una meta a futuro de 1 ppb) y de la Unión Europea y de Australia (3 ppb).
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
69
ANEXO II. Norma Oficial Mexicana
A continuación se presenta un bosquejo de Norma Oficial Mexicana para evaluar
la calidad del aire ambiente con respecto a BTX.
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-XXXXXXX "CRITERIO PARA
EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE AMBIENTE, CON RESPECTO A
LOS COMPUESTOS BTX (BENCENO (C6H6); TOLUENO (C6H5CH3) y
o, m y p XILENOS [C6H4(CH3)]) VALOR NORMADO PARA LA
CONCENTRACION DE BTX EN EL AIRE AMBIENTE".
Presentación del responsable XXXXXX, Director General de Salud Ambiental, por acuerdo del
Comité Consultivo Nacional de Normalización de Regulación y Fomento Sanitario, con fundamento
en los artículos 39 de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 38 fracción II, 47 de la
Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 8o. fracción IV y 25 fracción V del Reglamento
Interior de la Secretaría de Salud.
0. Introducción
El Plan Nacional de Desarrollo 1989 - 1994, señala que la contaminación atmosférica ha sido
producto del proceso de la industrialización, así como de las grandes concentraciones urbanas,
primordialmente por la emisión de humos, polvos y gases provenientes de fuentes móviles y fijas.
Para prevenir, restablecer y mantener la calidad de aire, se realizarán acciones para reducir la
emisión de contaminantes.
La Ley General de Salud, contempla que en materia de efectos del ambiente en la salud, las
autoridades sanitarias establecerán las normas, tomarán medidas y realizarán las actividades a
que se refiere esta ley tendientes a la protección de la salud humana ante los riesgos y daños
dependientes de las condiciones del ambiente, así como determinar, para los contaminantes
atmosféricos, los valores de concentración máxima permisible para el ser humano.
70
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente y su Reglamento en materia de
prevención y control de la contaminación de la atmósfera, señalan que la calidad del aire debe ser
satisfactoria en todos los asentamientos humanos y regiones del país, y que la Secretaría de
Desarrollo Social, expedirá, en coordinación con la Secretaría de Salud en lo referente a la salud
humana, las normas oficiales mexicanas correspondientes, especificando los niveles permisibles
de emisión e inmisión por contaminante y por fuente de contaminación, de acuerdo con el
reglamento respectivo.
El Programa Nacional para la Protección del Medio Ambiente 1990 - 1994 dicta que en materia de
protección al ambiente se cuente con los conocimientos científicos y técnicos que permitan
incorporar en los procesos productivos, tecnologías que reduzcan al mínimo el impacto sobre el
medio ambiente, así como definir e incluir criterios ecológicos para regular y optimizar las
actividades productivas.
BTX es un acrónimo que se refiere a los compuestos monoaromáticos benceno, tolueno y o, m y p
xilenos. Estos son parte de los compuestos orgánicos volátiles (COVs) que se encuentran con
frecuencia en el petróleo crudo así como en sus derivados, tales como la gasolina.
La cantidad total de BTX, o sea la suma de de las concentraciones de cada uno de los
constituyentes de los BTX se usa con frecuencia para evaluar el riesgo relativo en lugares
contaminados y para determinar la necesidad de restaurarlos.
Los BTX se producen industrialmente en cantidades muy importantes ya que se usan mucho
como solventes y como material prima en la manufactura de plaguicidas, plásticos y fibras
sintéticas.
Casi todas las personas están expuestas a pequeñas cantidades de BTX en el aire ambiente, en el
trabajo o en los hogares. La gente que vive en áreas urbanas o cerca de calles importantes y
carreteras está más expuesta a estos contaminantes que alguien que habite en áreas rurales.
Al ser inhalado, el benceno provoca vértigo, somnolencia, dolor de cabeza, náuseas, jadeo,
convulsiones y pérdida del conocimiento. Respirar, inhalar, aspirar, inspirar o ingerir niveles de
benceno muy altos puede causar la muerte, mientras que niveles bajos pueden causar
somnolencia, mareo, alucinaciones, aceleración del latido del corazón o taquicardia, dolores de
cabeza, migrañas, temblores, tiritar, confusión y pérdida del conocimiento.
Se ha determinado que el benceno es un reconocido cancerígeno en seres humanos y otros
mamíferos lactantes.
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
71
La exposición de larga duración a altos niveles de benceno en el aire puede producir leucemia, un
cáncer de los tejidos que fabrican las células de la sangre como también cáncer de colon.
El tolueno es una sustancia nociva aunque su toxicidad es muy inferior a la del benceno. El tolueno
puede afectar al sistema nervioso. Niveles bajos o moderados pueden producir cansancio,
confusión, debilidad, pérdida de la memoria, náusea, pérdida del apetito y pérdida de la audición y
la vista. Estos síntomas generalmente desaparecen cuando la exposición termina.
El tolueno y los xilenos tienen efectos dañinos sobre el sistema nervioso central.
La inhalación de xileno puede causar mareo, somnolencia, dolor de cabeza y nauseas. Puede
provocar toxicidad hepática y renal reversible. Altas concentraciones de vapor pueden producir
excitación del sistema nervioso central seguido por narcosis, cambios olfativos, irritación del tracto
respiratorio y edema pulmonar no cardiogénico. Exposiciones graves pueden causar la muerte
debido a paro respiratorio y/o disrítmias ventriculares. La aspiración pulmonar puede provocar
neumonitis y edema pulmonar no cardiogénico.
Los valores criterio de calidad del aire, establecen límites sobre concentraciones de diversos
contaminantes, con base en la protección de la salud de la población, iniciando con la más
susceptible, y son parámetros de vigilancia de la calidad del aire ambiente. Establecen la
referencia para la formulación de programas de control y evaluación de los mismos.
1. Objetivo y campo de aplicación
1.1 Objetivo
Esta Norma Oficial Mexicana establece el valor permisible para la concentración de BTX en
el aire ambiente.
1.2 Campo de aplicación
Aplicable en todo el territorio mexicano.
Aplicable en las políticas de saneamiento ambiental en lo referente a la salud humana.
Aplicable en actividades o situaciones ambientales que causen o puedan causar riesgos o daños a
la salud de las personas.
Aplicable para el desarrollo de investigación permanente y sistemática de los riesgos y daños que,
para la salud de la población, origine la contaminación ambiental por BTX.
72
[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE
SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE
BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008
2. Referencias
Actualmente, esta Norma sólo se complementa con la Norma Oficial Mexicana NOM-086SEMARNAT-SENER-SCFI-2005, especificaciones de los combustibles fósiles para la protección
ambiental.
3. Definiciones
3.1 Aire ambiente
Atmósfera en espacio abierto
3.2 ppm partes por millón
(Conversión 1 ppm = 3.19 µg/m3 de BENCENO, 3.77 µg/m3 de TOLUENO, y 4.34 µg/m3 de
XILENO en aire ambiente a condición estándar de presión y temperatura (25 ºC y 1
atmósfera)
4. Especificaciones
La concentración de BTX, como contaminante atmosférico, no debe rebasar el límite máximo
normado de XXX ppm, o lo que es equivalente a XXX µg/m3, en el periodo que se determine
(una, tres, ocho horas, una vez al año, en un periodo de tres años) para protección a la salud
de la población susceptible.
5. Concordancia con normas internacionales
Esta Norma no tiene concordancia con normas internacionales.
6. Bibliografía
Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM
sobre benceno, tolueno y xilenos.
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7. Vigencia
La presente Norma Oficial Mexicana entrará en vigor con su carácter obligatorio, al día siguiente de
su publicación en el Diario Oficial de la Federación.
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