evaluación del riesgo toxicológico, por exposición

EVALUACIÓN DEL RIESGO TOXICOLÓGICO, POR EXPOSICIÓN A
SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS, EN LA EX
REFINERÍA 18 DE MARZO, PEMEX, AZCAPOTZALCO, DISTRITO
FEDERAL, MÉXICO.
Juan José Espejel Montes1
1
Profesor investigador Laboratorio de Calidad de los Suelos. Departamento de Ingeniería en Sistemas Ambientales. Escuela Nacional de
Ciencias Biológicas. Instituto Politécnico Nacional. Teléfono: (55) 57296000 extensión 52307.
[email protected] y [email protected]
RESUMEN.
Este estudio es una aplicación de la técnica de Evaluación de Riesgo Toxicológico a la Salud Humana. Esta
basado en una metodología desarrollada por la Agencia de Protección Ambiental de E.U.A. Se determinaron
los valores probabilísticos de daño a la salud, en los trabajadores expuestos a los suelos contaminados con
hidrocarburos, específicamente compuestos y residuos de HPA’s, potencialmente cancerígenos, y de HTP's,
tóxicos sistémicos, presentes durante tres etapas: la inicial, la intermedia y la final, período 2007 – 2008 del
proceso de limpieza de estos suelos, en una sección de la Ex Refinería 18 de Marzo.
En el Escenario 1 de Riesgo Toxicológico por Ingestión y Contacto Dérmico, correspondiente a la etapa
inicial de limpieza, los valores obtenidos de Dosis de Exposición para los HPA’s (Ingestión: 2.1012E-05 mg /
kg día y Contacto Dérmico 2.78762 E-06 mg / kg día), fueron menores que los valores de Pendiente de
Cáncer; por lo que se descartó la probabilidad de daño por sustancias cancerígenas. En los Escenarios 2 y 3 de
Riesgo Toxicológico por Ingestión y Contacto Dérmico, correspondiente a la etapas media y final de
limpieza, no hay riesgo de daño a la salud por exposición a los HTP's. (E2.- Ingestión: 0.002939629 a E3.0.000198249 mg /kg día y E2.- Contacto Dérmico 0.000195773 a E3.- 2.54523 E-05 mg / kg día). En el
Escenario 4 correspondiente a las exposiciones por inhalación de vapores de HTP's, el valor de la Dosis de
Exposición obtenido al final del proceso de limpieza (79.7426724 mg /kg día), indicó que persistió el riesgo
de daño toxicológico.
Palabras clave: Dosis de Referencia, Factor de Pendiente de Cáncer, Hidrocarburos Policíclicos
Aromáticos (HPA’s), Hidrocarburos Totales del Petróleo (HTP’s)
55
1. INTRODUCCIÓN.
1.1. Marco teórico de los Análisis de Riesgo.
Un peligro se refiere a las propiedades de la
materia y la energía, que en cinética y espacio,
causan daño a las propiedades estructurales y
funcionales de un sistema dado. El peligro
modifica la estabilidad del sistema con el cual
interactúa. Estas propiedades e interacciones
pueden ser de diversa naturaleza, a saber: física,
química, biológica, psicológica o social.
Los peligros acontecen en función de su
interacción en diversos niveles de integración de
los sistemas. Los peligros pueden impactar
negativamente a una o varias cualidades de los
sistemas. Los daños del peligro pueden afectar o a
los elementos, o a los procesos, o a las fronteras,
que definen tanto al sistema como a sus
características, en un determinado contexto
espacio temporal.
Dado que los peligros tienen características de
daño, o de impacto negativo a los sistemas, son
indeseables por sus consecuencias destructivas.
Los accidentes, las enfermedades, los desastres
naturales y las guerras, son ejemplos conocidos de
estas expresiones del peligro. Dado que no es
seguro y tampoco ético, experimentar con los
daños peligrosos, la alternativa tecnológica ha
sido proponer y desarrollar una disciplina
cognitiva y práctica, cuyo enfoque de estudio son
los daños del peligro mediante los Análisis de
Riesgos.
analítico del riesgo en particular. En el caso de los
daños peligrosos al ambiente, que constituyen el
enfoque de los Análisis de Riesgos Ambientales,
algunos ejemplos típicos de de escenarios de
daños peligrosos, son los siguientes: 1) El
escenario de riesgo de contaminación de un
acuífero. Este depende del análisis de las
relaciones entre las características fisicoquímicas
del derrame de una sustancia tóxica en el suelo y
de su potencial migración en el subsuelo. 2) El
escenario del riesgo de destrucción de edificios,
maquinaria y personas por un incendio en una
planta industrial. Cada escenario es valorado
considerando las magnitudes de los daños al
sistema en estudio, así como de la probabilidad de
realización de estos daños.
La disciplina de los análisis de riesgos tiene un
carácter preventivo. Los resultados de los análisis
de riesgos deben ser el fundamento para la toma
de decisiones orientadas a la prevención, a la
minimización, así como al control de éstos
mediante el desarrollo acciones planificadas de
contención y de respuestas de emergencia a los
daños peligrosos. La secuencia general del método
de estudio de los análisis de riesgos, es la
siguiente:
El estudio de los daños peligrosos a través de los
análisis de riesgos, tienen el objetivo de prever,
evitar, evadir, controlar o reducir los peligros, a
condiciones de mínimo impacto sobre los
sistemas. En un concepto general e integrado, el
riesgo se define como una función de la
probabilidad de la realización de uno o varios
peligros, y complementariamente, de los cálculos
de las proporciones de destrucción sobre las partes
o de la totalidad de un sistema.
1.- Identificación de los peligros.
2.- Elaboración de los escenarios de riesgos.
3.- Evaluaciones y análisis cualitativos y
cuantitativos de la probabilidad de desarrollo y de
las magnitudes espacio temporales de los riesgos.
4.- Establecimiento de los criterios y de los
niveles de vulnerabilidad de riesgo de los
escenarios propuestos.
5.- Establecimiento de los criterios y de los
niveles de aceptabilidad o de tolerancia a los
riesgos analizados.
7.- Decisiones con respecto a los procedimientos e
infraestructura necesaria para realizar las acciones
de prevención, de reducción y de control de
riesgos.
8.- Establecimiento de los criterios y de los
procedimientos de la comunicación social de los
riesgos.
Toda aplicación práctica en los análisis de riesgos,
parte de la identificación de los peligros
potenciales y del planteamiento de un escenario o
modelo interpretativo, en el cual se desarrollan las
situaciones y los daños peligrosos en un espacio y
un tiempo determinados. Las condiciones, los
parámetros y las variables de cada escenario, se
establecen de acuerdo con los fundamentos
técnicos y científicos, que requiere cada enfoque
A continuación se desarrolla un caso de análisis
de riesgo ambiental a través de la aplicación de la
técnica de la evaluación de riesgo toxicológico a
la salud humana. El enfoque de este estudio, fue la
obtención de los valores de probabilidad de daño a
la salud en los trabajadores ocupacionalmente
expuestos, a los suelos contaminados con
sustancias y los correspondientes residuales de
Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos (HPA’s) y
55
Evaluación del riesgo toxicológico
de Hidrocarburos Totales del Petróleo (HTP’s),
presentes durante el proceso de limpieza, en una
sección de la Ex Refinería 18 de Marzo, PEMEX,
Azcapotzalco, Distrito Federal, México.
1.2. Evaluación del Riesgo Toxicológico a la
Salud Humana.
Este estudio desarrolla los conceptos y la
metodología del análisis de riesgo toxicológico a
la salud humana en suelos contaminados con
Eespejel, j. J.
hidrocarburos; establecidos en las Normas ASTME-1739/95 y el procedimiento estandarizado
USEPA (1989 a). El terreno en estudio se dividió
en 7 zonas de acuerdo con una determinación
inicial de las concentraciones de hidrocarburos en
los suelos, mismas que sirvieron de referencia
para la distribución de las áreas de
biorremediación, así como para el establecimiento
de los niveles y los objetivos de limpieza. (Figura
No.1).
Figura 1. Localización de las 7 zonas contaminadas. (ITAO- PEMEX. 2008).
Los compuestos derivados de hidrocarburos de
interés toxicológico, encontrados en estos suelos
fueron los Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos
(HPA’s). En este grupo las sustancias
cancerígenas contaminantes eran: el benzo (a)
pireno; el benzo (a) antraceno; el benzo (b)
fluoranteno; el benzo (k) flouranteno; el di benzo
(a, h) antraceno y el indeno (1, 2,3 – cd) pireno.
En la información toxicológica, los HPA’s, están
definidos como compuestos cancerígenos Tipo B.
En esta categoría se definen a las sustancias
cancerígenas humanas sospechosas. Son agentes
carcinógenos en animales de experimentación por
vías de administración en órganos o tejidos. Los
estudios epidemiológicos son contradictorios e
insuficientes para confirmar un incremento en el
riesgo de cáncer en humanos expuestos. Según la
NOM-010-STPS-2008.
“Condiciones
de
seguridad e higiene en los centros de trabajo
donde se manejen, transporten, procesen o
almacenen sustancias químicas capaces de generar
contaminación en el medio ambiente laboral”, en
las sustancias cancerígenas Tipo B, se debe
controlar cuidadosamente la exposición de los
trabajadores por todas las vías de ingreso, con la
finalidad de mantener esta exposición lo más
abajo posible de dicho límite.
Otros compuestos derivados de hidrocarburos de
interés toxicológico, encontrados en estos suelos
fueron los Hidrocarburos de las Fracciones
Ligeras, Medias y Pesadas del petróleo. Para estas
sustancias la información toxicológica establece
56
Evaluación del riesgo toxicológico
que no tienen efectos cancerígenos probados. Sin
embargo, son agentes de enfermedades a ciertos
órganos y tejidos del cuerpo humano, con carácter
reversible. En este estudio los contaminantes
indicadores de cada una de las fracciones
contaminantes en estos terrenos fueron: la
gasolina para la fracción ligera; el diesel para la
fracción media y las parafinas para la fracción
pesada. Esta clasificación de las fracciones ligera,
media y pesada de los Hidrocarburos Totales del
Petróleo (HTP’s), se basa en los criterios
establecidos en la NOM-138-SEMARNAT/SS2003.
Todos estos compuestos estaban presentes la
matriz de suelo, con valores de concentración en
mg/ kg, obtenidos durante los tres períodos en los
que se valoró la eficiencia de los trabajos de
limpieza. En el primer período Marzo, 2007; se
obtuvieron los valores de concentración inicial.
Aproximadamente tres meses después, entre
Mayo y Octubre, 2007; se obtuvieron los valores
de concentración intermedia o del segundo
período. A la terminación de las obras de
biorremediación, o tercer período, Octubre, 2007 a
Marzo, 2008; se obtuvieron los valores de
concentración final. Valores medidos con la
finalidad de corroborar la eficacia de los
tratamientos de limpieza de estos suelos.
Paralelamente al lapso de estas etapas, se
analizaron
las
concentraciones
de
los
Hidrocarburos Totales del Petróleo (HTP’s) en
mg/m3, presentes en los terrenos como
contaminantes en fase gaseosa. Estos valores de
concentración de vapores en suelo fueron
Eespejel, j. J.
obtenidos con un aparato analizador portátil marca
Petrosense. Los valores registrados fueron
convertidos a los respectivos equivalentes de las
fracciones: ligera, media y pesada del petróleo,
mediante el uso de los siguientes factores de
conversión: para gasolina 0.9; para diesel 0.23;
considerando al Xilol como el compuesto
indicador evidente, en cada una de las
correspondientes fracciones de los HTP’s.
Los escenarios de riesgo toxicológico, fueron
elaborados con base en los terrenos sujetos a
limpieza reportados en el Informe Técnico:
“Biorremediación de la Ex Refinería 18 de
Marzo”, elaborado y presentado a Pemex
Refinación en el año de 2008 (ITAO, 2008). Este
proyecto consistió de la limpieza de 4.4 hectáreas
de terreno, correspondientes a un volumen de
83,259.1 m3 de suelos contaminados con las
fracciones ligera, media y pesada de
Hidrocarburos Totales del Petróleo (HTP’s); así
como con algunos otros compuestos específicos
de Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos
(HPA’s), sobre los cuales se enfocaron las tareas
de limpieza. Las obras realizadas por los
trabajadores en el sitio consistieron de la remoción
del concreto y del asfalto en las vialidades, en las
áreas de procesos y en las áreas de tanques de
almacenamiento. Se realizaron trabajos de
limpieza y remoción de escombros, aclaramientos,
nivelaciones y excavaciones de suelos, para la
formación de las trincheras y los montecillos de
suelo, que funcionaron como matrices donde se
realizaron los tratamientos de biorremediación por
la técnica de biopilas. (Figura No. 2).
Figura No. 2.- Exposición de los trabajadores a suelos contaminados con hidrocarburos durante los trabajos de
biorremediación.
En la construcción de los escenarios de riesgo
toxicológico a la salud humana, se utilizaron los
resultados de las concentraciones de los
contaminantes en los suelos, como indicadores de
las dosis incorporadas al personal expuesto. Con
base en las observaciones de campo,
complementariamente se definieron los medios de
transporte y las rutas de ingreso de los
contaminantes al personal ocupacionalmente
expuesto. Finalmente, se referenciaron estas
observaciones y datos de campo con respecto al
Manual de Factores de Exposición (USEPA,
56
Evaluación del riesgo toxicológico
2007). Este manual define las ecuaciones para el
cálculo de las Dosis de Exposición; los parámetros
que las componen y las escalas de valores de cada
parámetro. Las ecuaciones usadas en este estudio
para el cálculo de las Dosis de Exposición fueron
las siguientes:
Ingestión de compuestos químicos y sus
residuales en el suelo:
Dosis de Exposición (mg / kg /día) = CS * CF *
IR * FI * EF * ED / BW * AT.
Donde:
CS = Concentración del químico en el suelo
(mg/kg)
IR = Tasa de ingestión (mg suelo/día).
CF = Factor de conversión (10-6 kg/mg).
FI = Fracción ingerida desde la fuente
contaminante.
EF = Frecuencia de exposición (días/año).
ED = Duración de la exposición (años).
BW = Peso del cuerpo (kg).
AT = Tiempo promedio. Periodo de ponderación
de la exposición. (días).
Contacto Dérmico de compuestos químicos y
sus residuales en el suelo:
Dosis de Exposición (mg / kg /día) = CS * CF *
SA * AF * ABS * EF * ED / BW * AT.
Donde:
CS = Concentración del químico en el suelo
(mg/kg).
CF = Factor de conversión (10-6 kg/mg).
SA = Superficie de la piel disponible de contacto
ABS = Factor de adsorción.
EF = Frecuencia de exposición (días/año).
ED = Duración de la exposición (años).
BW = Peso del cuerpo (kg).
AT = Tiempo promedio. Periodo de ponderación
de la exposición. (días).
Inhalación de compuestos químicos y sus
residuales en el suelo:
Dosis de Exposición (mg / kg /día) = CA * IR *
ET * EF * ED / BW * AT.
Donde:
CA = Concentración del contaminante en aire
(mg/m3).
IR = Tasa de ingestión (mg suelo /día).
ET = Tiempo de exposición (horas/día).
EF = Frecuencia de exposición (días/año).
ED = Duración de la exposición (años).
BW = Peso del cuerpo (kg).
AT = Tiempo promedio. Periodo de ponderación
de la exposición. (Días).
Eespejel, j. J.
El resultado de estas ecuaciones es la obtención de
los valores de probabilidad de riesgo, calculados
para cada una de las sustancias de daño a la salud
en estudio. Estos valores se comparan con las
valores de la relación dosis – respuesta, realizados
por la investigación toxicológica. Estos son los
valores de Factor de Pendiente de Cáncer para
sustancias cancerígenas probadas, para las cuáles
el daño a la salud es considerado irreversible hasta
la muerte. O los valores de las Dosis de
Referencia Crónica o Sub crónica, para
sustancias que causan males a los sistemas
fisiológicos u órganos específicos, para las cuáles
el daño a la salud es considerado curable o
reversible, no necesariamente causa de muerte.
El índice de toxicidad utilizado para evaluar los
riesgos no cancerígenos es la Dosis de Referencia
Crónica RfD. Este parámetro se define como el
nivel de exposición diario de una población,
durante toda la vida, para el que no existe un
riesgo apreciable de efectos adversos (USEPA,
1989a). Otro parámetro utilizado para evaluar los
efectos no cancerígenos es la Dosis de Referencia
Subcrónica, RfDs, desarrollado para la
caracterización de efectos no cancerígenos
asociados a exposiciones de duración media. La
dosis de referencia subcrónica debe emplearse
cuando el periodo previsto de exposición es
inferior a siete años.
El índice utilizado para la medida del riesgo
asociado a la exposición a compuestos
cancerígenos es el Factor de Pendiente de
Cáncer, acompañado por el correspondiente
análisis del peso de la evidencia. El factor de
pendiente representa cuantitativamente la relación
entre la dosis de agente cancerígeno y la
incidencia de tumores. El procedimiento de
cálculo del factor de pendiente de un agente
químico consta de dos etapas. En la primera se
evalúan los estudios existentes y se asignan al
agente unos descriptores cualitativos que
representan el peso de la evidencia que sustenta el
comportamiento cancerígeno de dicho agente para
las personas; a continuación se establece la
relación dosis-respuesta propiamente dicha, con el
cálculo final del factor de pendiente (USEPA,
1989).
56
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
En la Figura 3, se distingue una relación de tipo
lineal (como las de los compuestos cancerígenos),
que sugiere que a toda exposición corresponde
una respuesta proporcional a la dosis, de la curva
que presenta un umbral que indica que por debajo
de cierta dosis los mecanismos de defensa o de
homeostasis de los organismos evitan el daño y
que muestran que una vez superado dicho umbral,
la respuesta va creciendo conforme aumenta la
dosis (Torres, et. al 2010).
Figura 3. Relación Dosis– Respuesta para una sustancia cancerígena (A), y para una sustancia no cancerígena
(B).
La evaluación de la relación dosis-respuesta tiene
como propósito la obtención de una relación
matemática, entre la cantidad de sustancia tóxica a
la cual un ser humano está expuesto y el riesgo de
desarrollar una respuesta negativa a esa dosis. La
relación cuantitativa dosis-respuesta se expresa,
en el marco de la evaluación de riesgo, como
índices de toxicidad adecuados para estimar la
incidencia o la probabilidad de la aparición de
efectos negativos en función de la exposición
humana al agente causal. Estos índices se utilizan
en la etapa de caracterización de riesgos para
estimar la probabilidad de efectos adversos en la
población expuesta en función de los niveles de
exposición.
El estudio de riesgo toxicológico es una
herramienta de tipo predictivo de las
probabilidades y magnitudes de daño a la salud de
carácter preventivo. Los resultados de estos
estudios sustentan la toma de decisiones en dos
vertientes. La primera se aboca a la realización de
las técnicas preventivas, reductivas y de control de
la exposición de las personas a la contaminación.
La segunda, consiste en evidenciar o desacreditar,
según los resultados de la relación dosis respuesta
y de la evidencia toxicológica de las sustancias,
las demandas del público, ante la irremediable
exposición a sitios contaminados, ya sea en el
ámbito laboral, o en la vecindad de áreas
industriales, o de depósitos de residuos peligrosos,
o de rellenos sanitarios, o de drenajes.
2. OBJETIVO E HIPÓTESIS.
Objetivo.
Caracterizar los riesgos toxicológicos de daño a la
salud al personal ocupacionalmente expuesto, a
los suelos contaminados con hidrocarburos,
durante tres etapas del proceso de limpieza, en una
sección de la Ex Refinería 18 de Marzo, PEMEX,
Azcapotzalco, Distrito Federal, México.
Hipótesis:
Comúnmente se interpreta que la exposición de
las personas a suelos contaminados con sustancias
químicas, en concentraciones iguales o superiores
a los límites máximos permisibles de daño a la
Evaluación del riesgo toxicológico
salud, son evidencia y causa suficientes para
determinar sólo con esta base, que existen efectos
tóxicos a la salud de las personas expuestas. Ante
este supuesto generalista, la hipótesis de este
trabajo consiste en: Demostrar que la evaluación
del riesgo toxicológico es una técnica cuantitativa
probabilística, que caracteriza objetivamente el
riesgo de daño a la salud; porque se basa en la
identificación precisa del peligro de las sustancias
toxicas; en el establecimiento de escenarios y de
las rutas de exposición y de contacto; así como del
análisis de la relación dosis-respuesta de los
compuestos xenobióticos.
3. MATERIALES Y MÉTODOS
El presente trabajo se realizó durante el período de
Septiembre de 2009 a Diciembre de 2010, en el
Laboratorio de Calidad de los Suelos del
Departamento de Ingeniería en Sistemas
Ambientales de la Escuela Nacional de Ciencias
Biológicas del Instituto Politécnico Nacional. Se
requirió de la investigación de los trabajos
antecedentes en el sitio y con base en estos, el
establecimiento de los valores promedio de las
concentraciones de hidrocarburos contaminantes
en los diversos terrenos del predio en estudio.
Estos valores fueron utilizados como los niveles
de contaminación del aire y del suelo, a los que
estuvieron expuestos los trabajadores durante las
tareas de limpieza. Estos valores de concentración
de contaminación constituyen un elemento
importante de las ecuaciones de cálculo de
probabilidad de riesgo toxicológico, porque
intrínsecamente representan el paso inicial de la
evaluación de riesgos que es la identificación de
peligros. El procedimiento metodológico de la
presente evaluación del riesgo toxicológico constó
de los pasos siguientes:
3.1. Interpretación de los planos e imágenes de las
áreas de suelo contaminado y de los trabajos de
limpieza de suelos, realizados por el grupo técnico
del Instituto Tecnológico Agropecuario de
Oaxaca, 2008, en la Ex Refinería Azcapotzalco.
3.2. Análisis de las concentraciones de
hidrocarburos contaminantes del suelo. Esto
mediante la revisión de los tipos y de las
cantidades de muestras de suelo, realizadas
durante el transcurso de las 3 etapas del proceso
de limpieza.
Eespejel, j. J.
3.3. Valoración de las características y de las
cantidades de personas, que en distintos niveles de
responsabilidad, colaboraron durante alguna o las
3 etapas que duró el proyecto de limpieza de
suelos (población ocupacionalmente expuesta).
3.4.- Elaboración de los escenarios de exposición
por ingestión, contacto dérmico e inhalación del
personal ocupacionalmente expuesto, a los suelos
contaminados durante las 3 etapas de la
biorremediación del terreno.
3.5.- Determinación de los potenciales daños a la
salud del personal ocupacionalmente expuesto,
mediante el análisis de las Dosis de Exposición
obtenidas, y su relación, con las Respuestas de
Daño a la Salud (Factores de Pendiente de Cáncer
y Dosis de Referencia).
3.6.- Revisión de las fuentes de información
toxicológica, datos clínicos y epidemiológicos,
sobre los daños a la salud humana por exposición
a los HTP's y los HPA’s en estudio.
3.7.-Caracterización de los riesgos de daño a la
salud del personal ocupacionalmente expuesto.
Esto mediante la interpretación de los escenarios
de exposición, los peligros toxicológicos
probables y los valores de probabilidad de daño a
la salud obtenidos.
Considerando los errores sistemáticos que
pudieron detectarse durante los procedimientos de
muestreo de suelo y aire contaminados; con
respecto a los resultados de los análisis de
laboratorio y con respecto a las rutas y los
escenarios
de
exposición
del
personal
ocupacionalmente expuesto. Se realizaron
inferencias sobre los niveles de la significancia y
de la incertidumbre estadística de los datos clave
utilizados en el análisis de riesgo toxicológico.
(Mc Bean, et. al. 1989).
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
4.1. Planos de localización de los suelos
contaminados para el análisis de riesgo
toxicológico.
En la Figura 4.1. Se observa una imagen satélite
de la Ex Refinería 18 de Marzo, donde se presenta
la distribución de los terrenos sujetos a
remediación, así como la localización de los
puntos de muestreo de vapores y de contaminantes
en el suelo. Los puntos de color verde indican los
56
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
sitios de muestreo de la primera toma de muestras
realizada por el Laboratorio INTERTEK. La
finalidad fue obtener las concentraciones iniciales
de Hidrocarburos Totales del Petróleo en el Suelo
(TPH’s). Posteriormente, con base en los
resultados obtenidos de estos muestreos, la los
terrenos de la refinería se dividieron en zonas;
dentro de las cuales se construyeron las bioceldas
de biorremediación. Las bioceldas se compusieron
de un número variable de biopilas, o montículos
de suelo donde se realizaron los biotratamientos
de limpieza; los puntos rojos indican los sitios de
muestreo en las biopilas, en las cuales se llevó a
cabo el seguimiento progresivo de los resultados
de la limpieza durante todo el proyecto de
biorremediación de suelo contaminado por
hidrocarburos.
Figura 4.1. Plano de la localización del muestreo previo a la remediación (verdes) y localización de los
muestreos en las biopilas (rojos).
En la Figura 4.2. Se presenta la distribución de las
biopilas que corresponden a cada biocelda. Del
lado derecho de la imagen se puede observar la
relación del número de biopilas por cada biocelda
y el volumen en m3 del suelo que se sometió a
tratamiento de limpieza por biorremediación.
Evaluación del riesgo toxicológico
Eespejel, j. J.
Figura 4.2. Distribución de las bioceldas y las biopilas de los terrenos sujetos a biorremediación; así como de
los sitios de muestreo de contaminantes (ITAO- PEMEX. 2008).
4.2. Tablas de los valores promedio de la
concentración
de
los
hidrocarburos
contaminantes en los terrenos de estudio.
En la siguiente Tabla 1, se presentan los
resultados de las concentraciones de hidrocarburos
contaminantes de los terrenos en estudio,
realizados en el primer período de muestreo donde
se obtuvieron los valores de concentración inicial
(marzo, 2007), por el Laboratorio INTERTEK.
el promedio de los valores de dichos muestreos;
así como los Límites Máximos Permisibles de
concentración de cada compuesto en los suelos
con base en la NOM-138. También se indica el
número de veces que se supera dicho límite.
Esta etapa corresponde a la de identificación de
peligros de este trabajo, en virtud de que se parte
de las concentraciones iniciales de cada uno de los
compuestos xenobióticos. En la Tabla 1, se
exponen los contaminantes prioritarios, los
valores más altos obtenidos durante el muestreo,
56
Evaluación del riesgo toxicológico
Eespejel, j. J.
Valores de Concentración de suelos contaminados con Hidrocarburo Base Seca (mg/kg)
Parámetro
Valor más alto (mg/kg)
Promedio
No. de veces que
supera el límite
establecido
*NOM-138
(Lim 1)
Fracción Ligera
Fracción Media
Fracción Pesada
2571.48
55839.56
84538.46
1264.30
11558.03
31035.27
6.32
9.63
10.35
200.00
1200.00
3000.00
HPA´s
Benzo (a) antraceno
32.05
19.78
9.89
2.00
Benzo (a) pireno
32.05
19.20
9.60
2.00
Benzo (b) fluoranteno
32.05
32.05
16.03
2.00
Benzo (k) fluoranteno
32.05
32.05
4.01
8.00
Dibenzo (a,h) antraceno
32.05
32.05
16.03
2.00
Indeno (1,2,3-cd) pireno
32.05
32.05
16.03
2.00
Tabla 1. Valores de Concentración de suelos contaminados de Hidrocarburos Base Seca (mg/kg) (ITAOPEMEX. 2008). *NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-138-SEMARNAT/SS-2003, Límites Máximos
Permisibles de Hidrocarburos en Suelos y las especificaciones para su caracterización y remediación.
El hecho que los valores observados de
contaminación superan en un intervalo entre las 6
y las 16 veces los límites máximos permisibles de
contaminación del suelo de acuerdo con la NOM
138 es causa suficiente para justificar la
realización de los trabajos de biorremediación. En
el ESCENARIO 1, se aplica el análisis de riesgo
toxicológico
de
estas
concentraciones,
considerando los escenarios y rutas de exposición
del personal a fin de obtener los valores
probabilísticos de riesgo a la salud.
En la siguiente Tabla 2, se presentan los valores
promedio de los muestreos de las concentraciones
de Hidrocarburos Fracción Media, que se llevaron
a cabo durante el segundo período, (mayo a
octubre, 2007 etapas de los trabajos de limpieza,
en las diferentes bioceldas y socavones), donde se
registran las concentraciones de xenobióticos al
inicio y al final de esta etapa, con la finalidad de
revisar la eficiencia de la biorremediación.
Las concentraciones de xenobióticos al final de
esta etapa presentaron una reducción promedio 2.5
veces menor, en razón de que el rango de
concentraciones rebasa entre 1 y 2 veces los
límites máximos permisibles establecidos en la
NOM SEMARNAT-138.
En el ESCENARIO 2, se aplica el análisis de
riesgo toxicológico de estas concentraciones,
considerando los escenarios y rutas de exposición
del personal a fin de obtener los valores
probabilísticos de riesgo a la salud.
Las concentraciones de xenobióticos en el inicio
de la segunda etapa de limpieza, rebasan en un
rango de 4 a 5 veces los límites de concentración
permitida según la NOM 138., lo que significó
una reducción aproximadamente 10 veces menor a
las concentraciones obtenidas al inicio de estos
trabajos.
56
Evaluación del riesgo toxicológico
Eespejel, j. J.
Valores de los suelos contaminados por hidrocarburos en las bioceldas y socavones (1200) (mg/kg)
Promedi
Valor
o
más alto Iniciales
(mg/kg) de la 2ª.
Etapa
Biocelda
No pila
A
7
6,408.72
A
14
5,959.07
B
5
6,355.36
B
6
6,641.48
C
2
5,675.94
D
6
6,189.53
D
10
6,809.61
D
19
5,646.73
D
30
6,155.93
E
4
6,715.00
F
3
6,894.94
F
13
7,188.42
F
19
6,892.18
F
25
6,207.70
G
5
5,710.67
G
6
6,158.02
SA
4
5,650.18
SB
5
6,343.17
SB
12
6,069.24
SC
3
5,703.34
6,183.90
6,498.42
5,675.94
No pila
1
8
4
9
1
No. de
Tiempo
No. de
veces
Promedio
de
veces que
que
Valor
NOMFinales biorreme supera el
supera mas bajo
138
de la 2ª.
diación
límite
el límite (mg/kg)
(Lim 1)
Etapa.
(semanas establecid
establec
)
o
ido
5.15324 1,913.83
1,965.99
13
1.638325
1200
5833
2,018.15
5.41535
4.72995
4
6,200.45
13
17
1
5.16704
1667
12
15
5,650.18
6,206.21
5,703.34
4
9
2
1
9
2
1.718483
333
1200
2,006.52
11
1.6721
1200
2,048.61
1,609.77
1,611.73
19
1.343104
167
1200
1,827.12
1,827.12
13
1.5226
1200
2,526.15
14
2.105122
917
1200
2,879.66
8
2.399712
5
1200
2,960.79
11
2.467325
1200
2,141.88
11
1.784895
833
1200
2,526.55
10
2.105458
333
1200
2,489.29
5.66317
5
23
5,934.35
2,006.52
13
1,201.29
5.59583
3333
7
6,795.81
2,056.66
2,062.18
1,587.23
31
6,715.00
2,067.70
2,627.75
2,736.31
2,251.24
4.94528
75
4.70848
3333
5.17183
75
4.75278
3333
2,958.49
2,800.82
2,960.79
2,328.06
1,955.69
2,526.55
6,156.36
Promedio
2,250.86
Tabla 2. Valores de los suelos contaminados por hidrocarburos en las bioceldas y socavones (mg/kg) (ITAOPEMEX. 2008).
Dado que no se alcanzó la limpieza esperada por
debajo de lo límites, se siguió con los tratamientos
de biorremediación en la las biopilas que aun se
encontraron por arriba de estos límites. Por lo
tanto, se llevaron a cabo 3 muestreos
complementarios correspondientes al tercer
período, donde obtuvieron los valores de
concentración final, medidos a la terminación de
las obras de biorremediación, a fin de corroborar
la eficacia de los tratamientos de limpieza de estos
suelos. (Octubre, 2007 – Marzo, 2008).
En la siguiente Tabla 3, se presentan los valores
de las concentraciones finales de hidrocarburos
totales (fracción media, ligera y pesada), en las
diferentes bioceldas y socavones, al igual que se
incluye el promedio de los valores para cada
fracción.
56
Bioceldas y socavones
Concentración de hidrocarburos (mg/kg)
Fracción Ligera
Fracción Media
Fracción Pesada
BA
27.92
361.41
944.31
BB
128.42
546.44
1239.22
BC
123.03
709.41
1362.48
BD
216.76
992.61
1253.53
BE
141.42
700.21
2650.73
BF
62.37
1658.01
2016.46
BG
265.43
1624.88
2651.48
SA
258.68
295.89
985.13
SB
195.08
944.56
1211.87
SC
53.37
1313.02
1943.47
147.248
914.644
1625.868
PROMEDIO
Tabla 3. Concentraciones finales promedio de hidrocarburos mg/kg (ITAO- PEMEX. 2008).
En el siguiente Cuadro No 1, se presentan los
valores máximos permisibles de contaminación
por HTP´s en función del uso de suelo; Con base
en lo anterior, la mayoría de los valores de
concentración de HTP´s registrados en la Tabla 3,
correspondientes a la tercera etapa para FL, FM y
FP, se encuentran por debajo de dichos límites. En
el ESCENARIO 3, se aplica el análisis de riesgo
toxicológico
de
estas
concentraciones,
considerando los escenarios y rutas de exposición
del personal a fin de obtener los valores
probabilísticos de riesgo a la salud.
Fracción de
Uso de suelo predominante (mg/kg base seca
Hidrocarburos
Agrícola
Residencial
Industrial
200
200
500
Ligera
1,200
1,200
5,000
Media
3,000
3,000
6,000
Pesada
Cuadro No 1. Valores máximos permisibles de contaminación por HTP´s en función del uso de suelo.
(Fuente: NOM SEMARNAT 138).
Para el ESCENARIO 4, se obtuvieron las
concentraciones de HTP´s en fase gaseosa, a las
cuales se les aplicó el análisis de riesgo
toxicológico, considerando los escenarios y rutas
de exposición del personal, a fin de obtener los
valores probabilísticos de riesgo a la salud.
concentraciones de HTP’s en fase gaseosa,
durante el periodo de junio, julio y septiembre
2007.
Las concentraciones de HTP´s en fase gaseosa, se
obtuvieron mediante el uso de un Analizador de
Gases Petrosense. A las concentraciones obtenidas
se les aplicó un factor de conversión en base xilol,
como compuesto indicador preponderante tanto de
la Gasolina como del Diesel, y consecuentemente,
determinar las concentraciones de Gasolina y
Diesel en fase gaseosa presentes en los espacios
porosos del suelo. En la siguiente Tabla 4, se
presentan los valores promedio de las
55
Evaluación del riesgo toxicológico
Biocelda
A
B
C
D
E
Eespejel, j. J.
11531.13
GASOLINA (xilol *
0.9)
10378.01
DIESEL (xilol
*0.23)
2652.16
jul-07
11264.65
10138.18
2590.87
sep-07
3.21
2.89
0.74
jun-07
9419.88
8477.89
2166.57
jul-07
5595.30
5035.77
1286.92
sep-07
938.00
844.20
215.74
jun-07
11271.40
10144.26
2592.42
jul-07
13999.25
12599.33
3219.83
sep-07
1307.33
1176.60
300.69
jun-07
16707.33
15036.60
3842.69
jul-07
24094.00
21684.60
5541.62
FECHA
HTP´s (ppm xilol)
jun-07
sep-07
3654.68
3289.21
840.58
jun-07
15446.00
13901.40
3552.58
jul-07
24058.67
21652.80
5533.49
sep-07
1854.25
1668.83
426.48
jul-07
35859.72
32273.75
8247.74
sep-07
2618.20
2356.38
602.19
sep-07
2851.18
2566.06
655.77
jun-07
6153.92
5538.53
1415.40
jul-07
19800.13
17820.11
4554.03
sep-07
331.07
297.96
76.15
jul-07
25598.00
23038.20
5887.54
sep-07
842.62
758.36
193.80
sep-07
896.61
Mes
TPH´s (ppm xilol)
806.95
GASOLINA (xilol *
0.9)
206.22
DIESEL (xilol
*0.23)
junio
11754.94
10579.45
2703.64
Julio
19238.82
18030.34
4607.75
jun-07
F
jun-07
G
ZA
jul-07
jun-07
ZB
jun-07
ZC
Promedios
jul-07
Sep
1415.20
1376.74
351.83
Tabla 4.Concentraciones promedio de los vapores de HTP’s, tomados con el Analizador de Gases Petrosense
(ITAO- PEMEX. 2008).
Las concentraciones promedio obtenidas para
HTP´s: Gasolina y Diesel, se encuentran por
arriba de los valores de concentraciones críticas de
daño a la salud (Tabla 5).
56
Aire.
Alifáticos:
18.4 mg / m3
Alifáticos:
1.0 mg / m3
Alifáticos:
No volátiles.
Aromáticos:
0.4 mg / m3.
0.9 ppm
Aromáticos:
0.2 mg / m3.
5 mg / m3
Aromáticos:
No volátiles
Inhalación
Alifáticos:
0.1 mg / kg / día.
Aromáticos 0.04
mg / kg / día.
Alifáticos:
2 mg / kg / día.
Aromáticos
0.23 mg / kg /
día.
0.0021 ppm
Conc. mínima
de riesgo por
Inhalación
Tabla 5. Concentraciones promedio obtenidas para HTP´s: Gasolina y Diesel, en comparación con los valores
de concentraciones críticas de daño a la salud.
4.3 Escenarios y parámetros de exposición del
personal ocupacionalmente expuesto durante
las tareas de limpieza de los suelos
contaminados.
Los resultados del proceso de evaluación de
exposición generalmente consisten en dos perfiles
promedio de exposición: el perfil de tendencia
central y el perfil extremo alto de exposición
máxima razonable (RME). La exposición
promedio es estimada utilizando condiciones
promedio que pueden ser típicas de un individuo
con patrones de actividad normal (percentil 50).
En sentido lato, la agencia de protección de
Estados Unidos define RME como el percentil de
exposición 90 o 95, significando que menos del 5
% al 10% de los receptores potenciales puedan
exceder la exposición o el riesgo RME. El RME
se basa en el límite de confianza superior al 95%
en el estimado de concentración media aritmética
y otros factores que son representativos de
exposiciones de alto fin. La intención es
identificar un caso de exposición conservador,
acumulativamente muy por encima del promedio,
que sigue estando dentro del rango de
exposiciones posibles, en lugar de un escenario
absoluto del peor de los casos. Los promedios de
RME proporcionan estimaciones de punto, pero
también dan una idea del rango posible de
exposiciones a una fuente (Kolluru 1998). Este
estudio utiliza el perfil de RME, basado en la
selección de los receptores clave en el límite
superior de las exposiciones, en cada uno de los
escenarios de riesgo toxicológico.
La elaboración de los escenarios de exposición
por ingestión, contacto dérmico e inhalación del
personal ocupacionalmente expuesto, a los suelos
contaminados durante las 3 etapas de la
biorremediación del terreno, fueron definidos con
base en los aspectos siguientes:
El análisis de las concentraciones de
hidrocarburos contaminantes del suelo. Esto
mediante la revisión de los tipos y de las
cantidades de muestras de suelo, realizadas
durante el transcurso de las 3 etapas del proceso
de limpieza; y la valoración de las características y
de las cantidades de personas, que en distintos
niveles de responsabilidad, colaboraron durante
alguna o las 3 etapas que duró el proyecto de
limpieza de suelos (población ocupacionalmente
expuesta). Estos escenarios son los siguientes:
ESCENARIO 1.- Personal ocupacionalmente
expuesto: hombres, mujeres y operadores de
maquinaria, a las concentraciones iniciales de los
TPH’s y los HAP’s, en todos los terrenos de la
sección de la Ex Refinería sujeta a la limpieza de
suelos. (Periodo de Marzo a Mayo, 2007).
ESCENARIO 2.-. Personal ocupacionalmente
expuesto: hombres, mujeres y operadores de
maquinaria, a concentraciones en la segunda etapa
de limpieza de la fracción media; en las bioceldas
denominadas de la A a la G, y en las trincheras o
socavones, denominadas de la A a la C (Mayo a
Octubre, 2007).
ESCENARIO 3.- Personal ocupacionalmente
expuesto: hombres, mujeres y operadores de
maquinaria, a concentraciones en la tercera etapa
de limpieza de las fracciones: ligera, media y
pesada de hidrocarburos; en las bioceldas y
socavones de suelo contaminado, que al término
de la biorremediación, que no quedaron por
debajo de los niveles de limpieza (Octubre, 2007 a
Marzo, 2008).
ESCENARIO 4.- Personal ocupacionalmente
expuesto: hombres, mujeres y operadores de
maquinaria, a concentraciones de TPH´s en fase
gaseosa del suelo durante la segunda etapa de
limpieza en las bioceldas denominadas de la A a
55
Evaluación del riesgo toxicológico
la G y en las trincheras o socavones, denominadas
de la A a la C (Junio, Julio y Septiembre 2007)
De acuerdo con el Manual de Factores de
Exposición 1997, las exposiciones pueden ser
crónicas o subcronicas. Las definiciones de
exposiciones crónicas y subcronicas varían, pero
las subcronicas generalmente indican de unas
cuantas semanas a unos cuantos de años, o
alrededor del 10% de una vida; a diferencia de las
crónicas que incluyen exposiciones durante un
periodo importante de la vida de un organismo.
Para la evaluación de riesgos toxicológicos, las
exposiciones que van de 2 semanas a 7 años son
considerada subcrónicas, las mayores de 7 años se
consideran crónicas. Es importante hacer esta
distinción para efectos de daño sistémico, porque
la referencia subcrónica tiende a ser más alta que
la crónica, con frecuencia por un orden de
magnitud debido a los periodos de exposición más
cortos. Esta distinción no se hace para efectos
carcinogénicos. En los escenarios del personal
ocupacionalmente expuesto de este estudio, se
consideraron exposiciones subcrónicas.
Eespejel, j. J.
b) Las tasas de contacto (magnitud, frecuencia y
duración); en este caso, los tiempos de cada etapa,
la actividad que realizada por el personal, los días
y las horas de las jornadas de trabajo.
c) Las características biológicas de los receptores;
en este caso, el sexo, el peso y edad del personal
que laboro dentro de cada etapa.
En la siguiente Tabla 6, se presentan los
resultados de las Dosis de Exposición obtenidas, o
valores de probabilidad de riesgo toxicológico
para HTP's y para HPA’s, resultantes de la
aplicación de las ecuaciones de cálculo de las
Dosis de Exposición por Ingestión y por Contacto
Dérmico, para los escenarios 1, 2 y 3.
Así mismo, la siguiente Tabla 7, presenta los
resultados de las Dosis de Exposición obtenidas, o
valores de probabilidad de riesgo toxicológico
para los vapores de Gasolina y de Diesel,
resultantes de la aplicación de las ecuaciones de
cálculo de las Dosis de Exposición por Inhalación,
para las concentraciones de vapores para el
escenario 4, durante el inicio, intermedio y final
de la etapa 2.
En el extremo derecho de ambas Tablas, se
presentan las Dosis de Exposición, considerando
los tres tipos de parámetros que se incluyen en las
ecuaciones de la cuantificación de los valores de
probabilidad de riesgo toxicológico. Estos
parámetros son:
a) Los puntos de exposición a las concentraciones
químicas en medios; en este caso, las
concentraciones de xenobioticos, los sitios de
muestreo y los terrenos en estudio de la Ex
Refinería.
56
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
Concentración
Etapa Inicial
(intertek
FL,FM,FP,HP
A's)
Etapa Media
(fracción
media)
Tiempo
(meses)
Marzomayo 07
Terrenos y
sitios de
muestreo
Personal
y
Edad
actividad
Horario
(días)
Hrs/día
Maquinar
22-50 70-85
ia 25
años
kg
Hombres
Lunes a
Sábado
8 hrs
Dermal contact with chemicals in soil
HPA’s
HPA´s
FL
FM
Bioceldas de A
- G y socavones
A-C
22-50 70-85
años
kg
Lunes a
Sábado
8 hrs
Campo 25 22-50 70-85
Hombres años
kg
Lunes a
Sábado
8 hrs
Lunes a
Sábado
8hrs
Campo
mujeres
25-40 65-80
años
kg
Lunes,
Maquinar
22-50 70-85 miércoles
ia
años
kg
y
Hombres
Sábado
FL
FM
FP
0.00022
37
0.00485
6774
0.00735
2927
FP
Toda la refinería
Manual
30
hombres
MayoOctubre
07
Ingestion of chemicals in soil
Peso
0.0033 0.0728 0.1102
2.1012
579
53138 94627
E-05
2.78762
E-06
0.000389068
0.002942681
0.000338931
8 hrs
0.002939629
FL
(Gasolina
)
FM
(diesel)
0.000195773
FP
(Parafina
)
FL
(Gasolina)
FM (diesel) FP (Parafina)
Bioceldas y
Campo 25 22-50 70-85 Lunes a
2.54523 EEtapa Fina
8 hrs
0.0001581 0.000281037
socavones que
Hombres años
kg
Sábado
05
0.000198 0.0011994 0.002127
(después de los Octubre
después de la
07-Marzo
249
2
3
muestreos
2.21724 Ebiorremediación no Campo 25-40 65-80 Lunes a
8hrs
0.00013773 0.000244821
08
complementari
mujeres
años
kg
Sábado
05
quedaron bajo los
os
limites de limpieza Maquinar 22-50 70-85 Lunes,
0.000195 0.0011963 0.002124 1.28072 Eia
miércoles 8 hrs
7.9553 E-05 0.000141414
años
kg
196
7
25
05
Hombres
y
Sábado
Tabla 6 Escenarios de concentraciones de HTP's y de HPA’s durante las Etapas 1, 2 y 3 de la biorremediación (Inicial, media y final).
Evaluación del riesgo toxicológico
Concentració
n
Tiempo
(meses)
jun-07
inicial
(Petrosense)
jul-07
sep-07
Eespejel, j. J.
Terrenos y sitios
de muestreo
Toda la refinería
Bioceldas de A G y socavones AC
Bioceldas y
socavones que
después de la
biorremediación
no quedaron bajo
los limites de
limpieza
Personal y
actividad
Edad
Campo 25
Hombres
Campo
mujeres
22-50
años
25-40
años
Maquinaria
Hombres
22-50
años
70-85 kg
Campo 25
Hombres
22-50
años
70-85 kg Lunes a Sábado
8 hrs
Campo
mujeres
25-40
años
65-80 kg Lunes a Sábado
8hrs
Maquinaria
Hombres
22-50
años
70-85 kg
Campo 25
Hombres
Campo
mujeres
22-50
años
25-40
años
Maquinaria
Hombres
22-50
años
Peso
Horario (días) Hrs/día
70-85 kg Lunes a Sábado
8 hrs
65-80 kg Lunes a Sábado
8hrs
Lunes,
Miércoles y
Sábado
Lunes,
Miércoles y
Sábado
8 hrs
8 hrs
70-85 kg Lunes a Sábado
8 hrs
65-80 kg Lunes a Sábado
8hrs
70-85 kg
Lunes,
Miércoles y
Sábado
8 hrs
Inhalation of airborne (vapor phase)
chemicals
HTP´s
Gasolina
Diesel
662.358882
160.95320
5.331973386
391.393884
95.108712
3.150711546
1084.05478
286.77797
9.500269276
162.09189
5.369717417
79.7426724
20.945412
0.693873973
47.1206700
12.376834
0.410016438
640.577823
Tabla 7 Escenario de las concentraciones de vapores de HTPs (Gasolina y Diesel), durante tres momentos de la etapa 2, para la elaboración del
Escenario 4.
58
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
4.4. Evaluación de las relaciones dosis –
respuesta del personal ocupacionalmente
expuesto
Considerando las Dosis de Exposición o valores
de probabilidad de riesgo toxicológico
obtenidos en cada uno de los escenarios
descritos en el inciso anterior; en la Tabla 8, se
presenta para el ESCENARIO 1, la
comparación de estos valores con respecto a los
HPA´s
Benzo (a) antraceno
Benzo (a) pireno
Benzo (b) fluoranteno
Benzo (k) fluoranteno
Dibenzo (a,h)
antraceno
Indeno (1,2,3-cd)
pireno
valores de Factor de Pendiente de Cáncer para
las exposiciones a los HPA’s, así como los
valores de las Dosis de Referencia para las
exposiciones a los HTP's.
4.4.1. Comparación de los valores de
probabilidad obtenidos respecto a los Factores
de Pendiente de Cáncer y los valores de las
Dosis de Referencia.
Riesgo
Mayor o
Toxicológico
a
menor que el
la
salud
humana
factor de
Factor de
pendiente
de
Pendiente
Cáncer.
de Cáncer.
FPC
(mg / kg
día)
Menor a FPC
No hay riesgo
2.24E-01
en todos
Menor a FPC No hay riesgo
6.09E-02
en todos
Menor a FPC No hay riesgo
0.167
en todos
Menor a FPC No hay riesgo
0.02
en todos
Menor a FPC No hay riesgo
1.43E-02
en todos
Menor a FPC No hay riesgo
5.50E-02
en todos
Concentración de las Dosis de
Exposición (mg / kg día)
Hombres
hombres
Ingestión
Dérmica
2.1012E-05
2.788E-06
2.1012E-05
2.788E-06
2.1012E-05
2.788E-06
2.1012E-05
2.788E-06
2.1012E-05
2.788E-06
2.1012E-05
2.788E-06
Riesgo
Mayor o Concentración de las Dosis de
Toxicológico menor que
Exposición (mg / kg día)
a
la
salud
la
Dosis
de
Inhalación
Ingesta
Ingestión
Dérmica
humana
Referencia.
Alifáticos Aromáticos Alifáticos Aromáticos
DR
Hombres
Hombres
No hay
Menor a
Fracción
5
0.2
18.4
4
riesgo
DR en
0.00335793
0.00022366
Ligera
todos
(Gasolina)
No hay
Menor a
riesgo para
DR en
alifático y
alifáticos y
Fracción
Si hay
Mayor a
0.1
0.04
1
0.2
0.07285314
0.00485677
Media
riesgo para
DR en
(diesel)
aromáticos aromáticos
por
por
Inhalación inhalación
No hay
Menor a
Fracción
2
0.23
_
_
riesgo
DR en
0.11029463
0.00735293
Pesada
todos
(parafina)
Tabla 8. ESCENARIO 1. Comparación del Factor de Pendiente de Cáncer con las Concentraciones
obtenidas para HPA´s y HTP´s
Dosis de Referencia. (mg / kg día).
De la Tabla 8, se interpreta que en el
ESCENARIO 1, no existe riesgo a la salud;
porque los valores de probabilidad de riesgo
toxicológico representados en cada una de las
concentraciones de las Dosis de Exposición
obtenidas para Ingestión y para el Contacto
Dérmico, tienen valores menores con respecto a
cada uno de los valores de Factor de Pendiente
de Cáncer (HAP´s) y las Dosis de Referencia
(HTP´s). Excepto en la exposición por
Evaluación del riesgo toxicológico
Inhalación en el caso de los HTP's Aromáticos
de la Fracción Media, donde la Dosis de
Exposición es 1.8 veces mayor a la Dosis de
Referencia. A partir de esta primera etapa se
descarta la probabilidad de daño a la salud por
los HPA’s. Sin embargo, permanece el peligro
de inhalación de los vapores del complejo de los
hidrocarburos aromáticos de la fracción media.
Eespejel, j. J.
De la Tabla 9, correspondiente a los
ESCENARIOS 2 y 3, se interpreta que no existe
riesgo a la salud, porque los valores de
probabilidad
de
riesgo
toxicológico
representados
en
cada
una
de
las
concentraciones de las dosis externas obtenidas
para Ingestión y para Contacto Dérmico, tienen
valores menores con respecto a cada una de las
Dosis de Referencia citadas.
Concentración de las Dosis
externas.
Mayor o
Riesgo
(mg / kg día)
menor
Toxic Hom Hom Hom Hom Muje
que la
Inhalación
Ingesta
ológic bre
bre
bre
bre
r
dosis de
o a la
referencia
Alif
Alif
salud
Arom
Arom
DR
ático
ático
Ingestión
Dérmica
huma
áticos
áticos
s
s
na
Menor a
No
0.002 0.002 0.000 0.000 0.000
Fracción
0.1
0.04
1
0.2
DR en
hay
9426 9396 3890 1957 3389
media Diesel
todos
riesgo
8
3
7
7
3
Menor a
No
0.000
Fracción
0.000 2.545 1.280 2.217
5
0.2
18.4
4
DR en
hay
1982
Ligera
1952 2E-05 7E-05 2E-05
todos
riesgo
5
(Gasolina)
Menor a
No
0.001 0.001
0.000
0.000 7.955
Fracción
0.1
0.04
1
0.2
DR en
hay
1994 1963
1377
1581 3E-05
Media (diesel)
todos
riesgo
2
7
3
Menor a
No
0.002 0.000 0.000 0.000
Fracción
0.002
2
0.23
_
_
DR en
hay
1242 2810 1414 2448
Pesada
1273
todos
riesgo
5
4
1
2
(parafina)
Tabla 9. ESCENARIOS 2 y 3, comparación de la dosis de referencia con las Concentraciones obtenidas
para FM, FL, FP.
Dosis de Referencia
(mg / kg día)
Dado lo anterior, se descarta la probabilidad de
daño a la salud por ingestión y por contacto
dérmico para los HTP's. Esto significa la
eficiencia del proceso de limpieza por
biorremediación.
De la Tabla 10, correspondiente al
ESCENARIO 4, se interpreta que si existe
riesgo a la salud, porque los valores de
probabilidad
de
riesgo
toxicológico
representados
en
cada
una
de
las
concentraciones de las Dosis de Exposición
obtenidas para Inhalación, tienen valores
mayores con respecto a cada una de las Dosis de
Referencia.
Dado que los vapores de las fracciones alifáticas
y aromáticas de los HTP's, eran una mezcla
compleja en el aire ambiente de la localidad, fue
necesario a la par de las técnicas de
biorremediación, realizar movimientos del suelo
a fin de volatilizar lo mas posible estos
hidrocarburos en fase gaseosa y obtener las
metas de limpieza. Durante un período final de
4 meses, se logró reducir entre cien y mil veces
las concentraciones promedio de los vapores de
las fracciones de gasolina y diesel. No obstante,
los valores de probabilidad de riesgo
toxicológico obtenidos, superan a los valores de
las Dosis de Referencia entre diez y cien veces
los valores toxicológicos de las Dosis de
Referencia, por lo que se concluye que si existió
riesgo a la salud, principalmente en relación con
los vapores aromáticos. Estos compuestos y sus
residuales tienen mayor retención en las fases
porosas del suelo por fenómenos de adsorción y
absorción. Dado lo anterior, fue necesario
complementar el proceso de biorremediación
con sistemas de extracción de vapores. Los
procedimientos de remoción de suelos
continuaron durante un año mas, incluyendo
recubrimientos del suelo, con la finalidad de
evitar la exposición a los vapores residuales, así
hasta los inicios del año 2010, momento en el
que se llevó a cabo la ocupación de los terrenos
saneados con fines recreativos. Este trabajo no
cuenta con información sucesiva de las
concentraciones de HTP's, a partir de la
conclusión de los trabajos de biorremediación
realizados por el ITAO en el invierno del 2008.
60
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
Parámetro
junio
TPH´s
Gasolina
Diesel
Dosis de Referencia.
(mg / kg día)
Concentración de las Dosis externas.
Mayor o
Riesgo
(mg / kg día).
menor que
Toxicológico
Inhalación
hombre
hombre
mujer
las Dosis de
a la salud
referencia
Alifáticos Aromáticos
Inhalación
humana
Mayor a DR Si hay riesgo
5
0.2
5.3319734 5.331973386 3.15071155
en todos
Mayor a DR Si hay riesgo
0.1
0.04
160.95321 160.9532055 95.1087123
en todos
Mayor a DR Si hay riesgo
2
0.23
662.35888 662.3588822 391.393885
en todos
Julio
Inhalación
Mayor a DR Si hay riesgo
9.5002693 9.500269276 5.36971742
en todos
Mayor a DR Si hay riesgo
0.1
0.04
286.77797 286.777971
162.091897
Gasolina
en todos
Mayor a DR Si hay riesgo
2
0.23
1084.0548 1084.054779 640.577824
Diesel
en todos
Septiembre
Inhalación
No
hay
Menor a DR
riesgo
en
en alifáticos
alifáticos y
5
0.2
y Mayor a
0.693874
0.693873973 0.41001644
TPH´s
Si hay riesgo
DR
en
en
aromáticos
aromáticos.
Mayor a DR Si hay riesgo
0.1
0.04
20.945412 20.94541213 47.1206701
Gasolina
en todos
Mayor a DR Si hay riesgo
2
0.23
79.742672 79.74267241 640.577824
Diesel
en todos
Tabla 10. ESCENARIO 4, comparación de la dosis de referencia con las concentraciones de vapores de
HTPs y los correspondientes compuestos indicadores de gasolina y diesel, durante un período de 4 meses
(Junio a Septiembre).
TPH´s
5
0.2
4.5. Índice de Riesgo Incrementado de
Cáncer e Índice de Riesgo Incrementado de
Peligros de Daño Sistémico o a Órganos
Blanco.
Estos índices de riesgo incrementado de daño
toxicológico a la salud humana, se obtuvieron
con base en el promedio de los correspondientes
valores de las Dosis de Exposición por
ingestión, contacto dérmico e inhalación de cada
escenario, tanto para HPA’s como para los
HTP's.
El Índice de Riesgo Incrementado de Cáncer, se
define como la probabilidad de que un individuo
desarrolle cualquier tipo de cáncer por una
exposición de toda una vida a peligros
carcinogénicos. (Cohrssen, J.J. et al., 1989).
Para dosis bajas típicas de exposiciones
ambientales, el riesgo de cáncer puede ser
estimado en una ecuación lineal (pendiente
constante) como sigue:
Índice de Riesgo Incrementado de Cáncer =
Concentración de Dosis de Exposición
[mg/(kg*día)] x Factor de Pendiente de
Cáncer [mg/(kg*día)].
En el caso de los HPA’s, los valores de las
Dosis de Exposición se multiplican por los
correspondientes valores de los Factores de
Pendiente de Cáncer. Si la suma de estos valores
en mayor de uno, entonces se determina que
existe un riesgo incrementado de cáncer.
El Índice de Riesgo Incrementado de Peligros
de Daño Sistémico o a Órganos Blanco, se
define como la probabilidad de que un individuo
desarrolle cualquier tipo de enfermedades
sistémicas, potencialmente reversibles, por
exposición de toda una vida a sustancias
xenobióticas. (Cohrssen, J.J. et al., 1989). El
riesgo no canceroso es expresado en términos
del Índice de Riesgo Incrementado de Peligros
de Daño Sistémico o a Órganos Blanco de la
siguiente manera:
Índice de Riesgo Incrementado de Peligros de
Daño Sistémico o a Órganos Blanco =
Concentración de Dosis de Exposición [mg/
Evaluación del riesgo toxicológico
Eespejel, j. J.
[mg/
riesgo incrementado de daño a sistemas u
órganos blanco.
En el caso de los HTP’s, los valores de las Dosis
de Exposición se dividen entre los
correspondientes valores de las Dosis de
Referencia. Si la suma de estos valores es mayor
de uno, entonces se determina que existe un
En la Tabla 11, se exponen los resultados del
Índice de Riesgo Incrementado de Cáncer y del
Índice de Riesgo Incrementado de Peligros de
Daño Sistémico o a Órganos Blanco, antes
mencionados.
(kg*día)] /
(kg*día)].
Dosis
de
Referencia
Componente
Escenario
Índices de Riesgo Cancerígeno Total e
Índices de Peligrosidad Total.(mg/kgdía)
Riesgo Toxicológico
a la salud humana
HPA’s
1
1.41946E-05
No hay riesgo
HTP's
1
3.131218936
Si hay riesgo
fracción media (diesel)
2
15.09190041
Si hay riesgo
FM;FL;FP
3
0.062142961
No hay riesgo
HTP´s, gasolina, diesel
4 (a)
22986.77636
Si hay riesgo
HTP´s, gasolina, diesel
4 (b)
39490.42765
Si hay riesgo
Si hay riesgo
4 (c)
7003.317777
HTP´s, gasolina, diesel
Tabla 11. Resultados del Índice de Riesgo Incrementado de Cáncer y del Índice de Riesgo Incrementado
de Peligros de Daño Sistémico o a Órganos Blanco.
En el ESCENARIO 1, se obtuvo que no existe
riesgo de daño cancerígeno a la salud para
exposiciones por Ingestión y por Contacto
Dérmico, aún considerando el efecto
acumulativo cancerígeno de los compuestos y
residuales de HPA’s. En esta situación se puede
aseverar que se alcanzaron las metas de
limpieza. Sin embargo, persiste un riesgo
acumulado de daño sistémico a la salud en tres
unidades, por parte de los HTP's, para
exposiciones por ingestión y por contacto
dérmico.
En el ESCENARIO 2, se obtuvo que existe
riesgo acumulado de daño sistémico a la salud
por exposiciones de Ingestión y de Contacto
Dérmico en 15 unidades por parte de los HTP's,
en la fracción media base diesel. Por lo que fue
necesario optimar los tratamientos de limpieza
para esta fracción.
por exposiciones a la Inhalación de los vapores
de los HTP's, tanto en las fracciones de gasolina
como de diesel.
4.6. Datos clínicos y epidemiológicos de
toxicidad y daños a la salud humana, por
exposición a los hidrocarburos en estudio
En el siguiente Cuadro No 4.6, se presenta para
cada químico de interés la información de
toxicidad por ingesta, inhalación y contacto
dérmico, obtenida de la consulta de las
correspondientes Hojas de Seguridad de las
Sustancias Químicas y de las fuentes de
información toxicológica
En el ESCENARIO 3, se obtuvo que no existe
riesgo acumulado de daño sistémico a la salud
por exposiciones de Ingestión y de Contacto
Dérmico para las Fracciones Ligera, Media y
Pesada de los HTP's. En esta situación se puede
aseverar que se alcanzaron las metas de
limpieza.
En el ESCENARIO 4, se obtuvo que persiste el
riesgo acumulado de daño sistémico a la salud
.
62
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
Sustancia
Benzo (a) antraceno
Diclorometano
Benceno
Naftaleno
Benzo (a) pireno
Benzo (b) fluoranteno
Benzo (k) fluoranteno
Toxicidad por ingestión
Toxicidad por
inhalación
Toxicidad por
contacto
Oral LD50 1600 mg/kg (rat)
Inhalatorio LC50/4 h 88
mg/l (rat)
No Determinado
(ND)
Inhalatorio LC50/4 h
9980 mg/l (mouse)
Dérmica LD50 5000
mg/kg (rat)
Dérmica LD50 48
mg/kg (mouse)
Oral LD50 4894 mg/kg (rat)
Oral LD50 490 mg/kg (rat)
DL50 oral
DL50 oral
DL50 oral
rata para el 1,
rata para el
rata para el 2, metilnaftalen
naftaleno
metilnaftaleno o 1840
2000 mg/kg
1630 mg/Kg
mg/Kg
LC50 rata para el
naftaleno > 100 mg / Kg
ND
LD50 rata para el
naftaleno > 2500
mg / Kg
Oral LD50> 15000 mg/kg (rata)
ND
Oral LD50> 15000 mg/kg (rata)
ND
Dérmica LD50>
5000 mg/kg (rata)
Dérmica LD50>
5000 mg/kg (rata)
Inhalatorio LC50/4 h 88
mg/l (rat)
Inhalatorio LC50/4 h
9980 mg/l (mouse)
ND
Dérmica LD50 48
mg/kg (mouse)
Dibenzo (a,h) antraceno
Diclorometano
Benceno
Oral LD50 1600 mg/kg (rat)
Oral LD50 4894 mg/kg (rat)
Indeno (1,2,3-cd) pireno
Diclorometano
Benceno
Naftaleno
Fracción Ligera
(Gasolina)
Fracción Media (diesel)
Oral LD50 490 mg/kg (rat)
Inhalatorio LC50/4 h 88
mg/l (rat)
Inhalatorio LC50/4 h
9980 mg/l (mouse)
Dérmica LD50 5000
mg/kg (rat)
ORAL (rata) LD50 > 5000 mg/kg
INHALACION (rata)
LC50 > 2500 mg/m3
DL50> 5 g/Kg (oral-rata)
ND
Oral LD50 1600 mg/kg (rat)
Oral LD50 4894 mg/kg (rat)
ND
Dérmica LD50 48
mg/kg (mouse)
ND
PIEL (conejo)
LD50 > 2000
mg/kg
ND
PIEL (conejo)
Fracción Pesada
LD50 > 2000
(parafina)
ORAL (rata) LD50 > 5000 mg/kg
ND
mg/kg
Cuadro No 4.6.- Sinopsis de la información toxicológica reportada en varias Hojas de Seguridad de las
sustancias químicas en estudio. (IRIS, 2010).
Los efectos de daño a la salud causados por la
exposición a las sustancias en estudio (EPA,
1992; EPA, 2000 y Verbruggen, 2004), son los
siguientes:
Para los HPA’s entre los que se incluye: el
benzo[a]antraceno, el benzo[a]Pireno, el
benzo[b]fluoranteno, el benzo[j]fluoranteno, el
benzo[k]fluoranteno,
el
criseno,
el
dibenzo[a,h]antraceno e indeno[1,2,3-c,d] y el
pireno. Los estudios de toxicidad de estas
sustancias realizados en los seres humanos,
demuestran que las personas expuestas a través
de la respiración o el contacto de la piel durante
largos períodos, son agentes cancerígenos,
además de causar alteraciones genéticas
hereditarias, irritar los ojos, la piel y las
mucosas.
Benzo a Pireno: Es una sustancia nociva por
ingestión, inhalación e ingestión Una exposición
prolongada a los vapores puede provocar dolor
de cabeza y nauseas. Una exposición a
concentraciones elevadas puede provocar
lesiones hepáticas y renales. Posibilidad de
efectos irreversibles Puede absorberse por
inhalación de sus vapores, por contacto con la
piel y por ingestión. Causa inflamación de la
piel y puede producir irritación de ojos. A corto
plazo, la exposición a altas concentraciones de
vapor puede producir nauseas y dolor de cabeza.
A largo plazo, la exposición a altas
Evaluación del riesgo toxicológico
concentraciones de vapor, puede dañar algún
órgano interno.
Gasolina: Esta sustancia contiene compuestos
cancerígenos y compuestos tóxicos de plomo.
Los efectos por exposición a esta sustancia son:
Deprime el sistema nervioso central; los efectos
pueden incluir somnolencia, anestesia, coma,
paro respiratorio y arritmia cardiaca.
La Ingesta de la sustancia produce inflamación
y ardor, irritación de la mucosa de la garganta,
esófago y estómago. En caso de presentarse
vómito severo puede haber aspiración hacia los
bronquios y pulmones, lo que puede causar
inflamación y riesgo de infección.
La
Inhalación de
esta
sustancia
a
concentraciones elevadas de vapores causa
irritación a los ojos, nariz, garganta, bronquios y
pulmones; puede causar dolor de cabeza y
mareos; puede ser anestésico y puede causar
otros efectos al sistema nervioso central. Causa
sofocación (asfixiante) si se permite que se
acumule a concentraciones que reduzcan la
cantidad de oxígeno por abajo de niveles de
respiración seguros.
Parafina. Esta sustancia actúa como purgante,
tras ingestión de grandes cantidades puede
ocasionar trastornos gastrointestinales por
descomposición.
Diesel. Los efectos por exposición a esta
sustancia son:
La Ingesta de esta sustancia produce
inflamación y ardor, irritación de la mucosa de
la garganta, esófago y estómago. En caso de
presentarse vómito severo puede haber
aspiración hacia los bronquios y pulmones, lo
que puede causar inflamación y riesgo de
infección.
La
Inhalación de
esta
sustancia
a
concentraciones elevadas de vapores causa
irritación a los ojos, nariz, garganta, bronquios y
pulmones; puede causar dolor de cabeza y
mareos; puede ser anestésico y puede causar
otros efectos al sistema nervioso central.
En contacto frecuente en la piel puede causar
ardor con enrojecimiento e inflamación, el
contacto con los ojos causa irritación, así como
inflamación de los párpados.
4.7. Caracterización de los riesgos potenciales
de daño a la salud del personal
ocupacionalmente expuesto.
Eespejel, j. J.
Los valores de probabilidad de riesgo
comúnmente son interpretados en dos sentidos.
En primer término con base en las relaciones de
las Dosis de Exposición obtenidas para cada
xenobiótico, con respecto a los valores de los
Factores de Pendiente de Cáncer, para
sustancias cancerígenas probadas, y con
respecto a los valores de las Dosis de
Referencia, para las sustancias que causan daño
sistémico. En segundo término, con base en los
valores obtenidos del Índice de Riesgo
Incrementado de Cáncer y del Índice de Riesgo
Incrementado de Peligros de Daño Sistémico o a
Órganos Blanco, antes expuestos.
La caracterización de los riesgos a la salud del
personal expuesto en los escenarios es la
siguiente:
ESCENARIO 1.- No existe riesgo a la salud;
porque los valores de probabilidad de riesgo
toxicológico representados en cada una de las
concentraciones de las Dosis de Exposición,
obtenidas para Ingestión y para el Contacto
Dérmico, tienen valores menores con respecto a
cada uno de los valores de Factor de Pendiente
de Cáncer (HAP´s) y las Dosis de Referencia
(HTP´s). Excepto en la exposición por
Inhalación en el caso de los HTP's Aromáticos
de la Fracción Media, donde la Dosis de
Exposición es 1.8 veces mayor a la Dosis de
Referencia. A partir de esta primera etapa se
descarta la probabilidad de daño a la salud por
los HPA’s. Sin embargo, permanece el peligro
de inhalación de los vapores del complejo de los
hidrocarburos aromáticos de la fracción media.
Con base en el valor obtenido del Índice de
Riesgo Incrementado de Cáncer, se descarta la
probabilidad de daño cancerígeno al personal
ocupacionalmente expuesto. No obstante, con
base en el valor obtenido del Índice de Riesgo
Incrementado de Peligros de Daño Sistémico o a
Órganos Blanco, persistió un riesgo acumulado
de daño sistémico a la salud por parte de los
HTP's, para exposiciones por ingestión y por
contacto dérmico.
En los ESCENARIOS 2 y 3, se interpreta que
no existe riesgo a la salud, porque los valores de
probabilidad
de
riesgo
toxicológico
representados
en
cada
una
de
las
concentraciones de las dosis externas obtenidas
para Ingestión y para Contacto Dérmico, tienen
valores menores con respecto a cada una de las
Dosis de Referencia. Estas etapas representan
un avance importante del proceso de limpieza
por biorremediación.
64
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
En el ESCENARIO 2, se obtuvo que existe
riesgo acumulado de daño sistémico a la salud
por exposiciones de Ingestión y de Contacto
Dérmico por parte de los HTP's, en la fracción
media base diesel. Por lo que fue necesario
optimar los tratamientos de limpieza para esta
fracción.
En el ESCENARIO 3, se obtuvo que no existe
riesgo acumulado de daño sistémico a la salud
por exposiciones de Ingestión y de Contacto
Dérmico, para las Fracciones Ligera, Media y
Pesada de los HTP's. En esta situación se puede
aseverar que se alcanzaron las metas de
limpieza
En el ESCENARIO 4, si existe riesgo a la
salud, porque los valores de probabilidad de
riesgo toxicológico, representados por los
valores de fase gaseosa en suelo de HTP´s:
Gasolina y Diesel obtenidos en cada una de las
concentraciones de las Dosis de Exposición por
Inhalación, tienen valores mayores con respecto
a cada una de las Dosis de Referencia.
En este escenario, el riesgo acumulado de daño
sistémico a la salud por exposiciones a la
Inhalación de los vapores de los HTP's, indicó
valores elevados de daño toxicológico al
personal
ocupacionalmente
expuesto,
principalmente en relación con los vapores
aromáticos. Dado lo anterior, fue necesario
complementar el proceso de biorremediación
con sistemas de extracción de vapores. Los
procedimientos de remoción de suelos
continuaron durante un año mas, incluyendo
recubrimientos del suelo, con la finalidad de
evitar la exposición a los vapores residuales, así
hasta los inicios del año 2010, momento en el
que se llevó a cabo la ocupación de los terrenos
saneados con fines recreativos. Este trabajo no
cuenta con información sucesiva de las
concentraciones de HTP's, a partir de la
conclusión de los trabajos de biorremediación
realizados por el ITAO en el invierno del 2008.
5.- DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES.
Por último, se relacionaron los valores
obtenidos del Índice de Riesgo Incrementado de
Cáncer y del Índice de Riesgo Incrementado de
Peligros de Daño Sistémico o a Órganos
Blanco, con la “Escala de Riesgo de Usos del
Suelo”. Esta escala consiste en definir en qué
medida los riesgos tecnológicos son aceptables,
y en segundo lugar, determinar qué tanto
pueden lograrse reducciones adicionales de
riesgos considerados como condicionalmente
aceptables, y como tales reducciones, deben de
balancearse contra sus costos y las
implicaciones sociales.
Uno de los criterios que se siguen para la
estimación de lo que se considera como los
riesgos socialmente aceptables, parte de la base
de que el riesgo de una actividad peligrosa para
un miembro de la comunidad, no debe ser
significativo en comparación con otros riesgos
que enfrenta en su vida cotidiana (INE, 1999).
En este contexto se define como:
Riesgo individual: a la probabilidad por año de
que una persona desprotegida, localizada en una
posición específica respecto de una fuente de
riesgo, pueda verse afectada por las
consecuencias no deseadas de un evento.
Riesgo público: a la relación entre el número de
personas que mueren en un accidente (N) y la
probabilidad (F) de que ese número sea
excedido. El empleo de este concepto permite
tomar en cuenta el tamaño de un grupo de
personas que pueden ser simultáneamente
víctimas en un accidente.
Entonces, el concepto de aceptabilidad de los
riesgos se basa en la premisa de que los riesgos
que se evalúan no deben aumentar de manera
significativa los riesgos que los individuos
corren en su vida diaria. De ahí que, por lo
general, se acepte un aumento de 1% sobre el
riesgo individual de muerte, como el criterio
para fijar el nivel inaceptable de riesgo, en tanto
que se estima el riesgo aceptable utilizando un
factor de 10 o 100 por abajo de los riesgos
inaceptables. Es en el área que separa uno y otro
tipo de riesgo, que se establecen las medidas de
control para reducir los riesgos; de manera que,
la adopción de todas las medidas de control
razonablemente aplicables, puede transformar
esa área intermedia en una zona donde los
riesgos sean aceptables.
Con el propósito de ilustrar la aplicación
práctica de estos conceptos, para guiar la toma
de decisiones respecto de los usos del suelo
alrededor de las industrias de alto riesgo, se
utilizará un enfoque propuesto en Canadá (INE,
1999).
En este enfoque, se indica que un riesgo de
muerte anual de 1 en 10,000 (10-4) derivado de
la presencia de una instalación, es considerado
como inaceptable por el público general y el
área en torno de la empresa caracterizada por tal
nivel de riesgo se denomina zona de riesgo.
Evaluación del riesgo toxicológico
A su vez, un riesgo de muerte de 1 en 100,000
(10-5), permite fijar los límites de lo que se
llama la zona de amortiguamiento, en la cual
sólo se permiten usos del suelo para actividades
que no impliquen la presencia de un número
importante de personas.
Por último, un riesgo de muerte de 1 en un
1,000,000 (10-6), es considerado despreciable, y
el uso del suelo más allá de ese límite no tiene
ninguna restricción derivada de la presencia de
la empresa riesgosa; en tanto que entre ese
límite y el anterior se autorizan sólo usos
comerciales o zonas residenciales de baja
densidad poblacional.
En el ESCENARIO 1, se obtuvo para los
HPA´s un valor del Índice de Riesgo
Incrementado de Cáncer (1.41946E-05), que se
encuentra dentro de los usos permitidos del
suelo como Zona de Amortiguamiento. Es decir
en suelos donde es posible el establecimiento de
fábricas,
almacenes
espacios
abiertos
(estacionamientos, campos de golf, etc.), o
alternativamente, Zonas de baja densidad
poblacional tales como, comercios, oficinas etc.
En el ESCENARIO 2, el valor del Índice de
Riesgo Incrementado de Peligros de Daño
Sistémico o a Órganos Blanco, para los
Hidrocarburos Fracción Media, (15.09190041),
indica que estos suelos son una fuente de riesgo,
donde no se permite ningún uso hasta que el
suelo sea descontaminado.
En el ESCENARIO 3, el valor del Índice de
Riesgo Incrementado de Peligros de Daño
Sistémico o a Órganos Blanco, para los
hidrocarburos Fracción Media, Fracción Ligera
y Fracción Pesada es de 0.062142961, lo que
nos indica que se encuentra dentro de una zona
donde al suelo no se le puede dar ningún uso, ya
que su valor es de riesgo para la salud.
En el ESCENARIO 4, el valor del Índice de
Riesgo Incrementado de Peligros de Daño
Sistémico o a Órganos Blanco, para los
hidrocarburos de fase gaseosa en suelo, los
valores de HTP´s, gasolina y diesel, se
obtuvieron valores demasiado altos: Junio, 2007
(22986.77636); Julio 2007 (39490.42765) y
Septiembre, 2007 (7003.317777); lo que nos
indica que se encuentra dentro de una zona
donde al suelo no se le puede dar ningún uso, ya
que su valor es de riesgo para la salud.
La obtención de los valores de probabilidad de
daño a la salud del personal ocupacionalmente
expuesto durante las tareas de limpieza por
biorremediación realizados en la Ex Refinería,
Eespejel, j. J.
en relación con las exposiciones por ingestión y
por contacto dérmico, permitieron demostrar el
cumplimiento relativo de las metas de limpieza.
Es decir, se lograron reducciones importantes de
la contaminación por sustancias y sus
correspondientes residuales por lo que se puede
aseverar que la probabilidad de daño a la salud
por ingestión y por contacto dérmico puede ser
descartada, siempre y cuando se eliminen las
rutas de ingestión y de contacto. Especialmente
con relación con los compuestos cancerígenos,
mas no del todo con las fracciones aromáticas
de los HTP's.
En la perspectiva del Índice de Riesgo
Incrementado de Peligros de Daño Sistémico o a
Órganos Blanco, por ingestión o contacto
dérmico, los terrenos saneados debieron ser
considerados como áreas de baja densidad
poblacional.
La obtención de los valores de probabilidad de
daño a la salud del personal ocupacionalmente
expuesto, en relación con las exposiciones por
inhalación de las fracciones de TPH’s Gasolina
y Diesel, indicaron riesgos de daño a la salud.
Así mismo, con respecto a los valores del Índice
de Riesgo Incrementado de Peligros de Daño
Sistémico o a Órganos Blanco. En esta
perspectiva, los terrenos saneados debieron ser
considerados como áreas de riesgo de daño
toxicológico a la salud, por lo menos hasta
finales del año 2008. Se sabe que se realizaron
posteriormente trabajos de remoción de suelos,
de limpieza con sistemas de extracción y venteo
durante el período del año 2009, a fin de
disminuir los vapores de HTP's, adsorbidos en
la fase porosa de los suelos y absorbidos en las
partículas arcillosas. Este estudio no cuenta con
información de las concentraciones de estos
vapores durante este lapso, previo al uso
recreativo de estos terrenos en el primer
semestre del año 2010.
6. BIBLIOGRAFÍA.
American Society for Testing and Materials.
“Risk – Based Corrective Action Applied at
Petroleum Release Sites. Designation E-173995 (1995).
Cohrssen, J.J. and Covello, V.T. “Risk Analysis
guide to principal methods for analyzing Health
and Environmental Risks”. Coucil on
Environmental Quality, Executive Office the
President. U.S.A. (1989)
66
Revista Sistemas Ambientales, Vol. 4, No 2, 2011, p. 55-81
Environmental Protection Agency. “Exposure
Factors Handbook”, National Center for
Environmental Assessment. U.S.A (1997).
Environmental Proteccion Agency. “Guidelines
for Exposure Assessment”, RFI 57 (104):2288822938. U.S.A. (1992).
Environmental Proteccion Agency. “Health and
Environmental Assessment”, Section 8. RFI
Guidance EPA 530/SW-89-031. Interim Final
(1989)
Environmental Proteccion Agency. “Risk
Characterization Handbook”, U.S.A. (2000).
Environmental Proteccion Agency. “Integrated
Risk Information System”. (IRIS US EPA)
(2010).www.epa.gov/iris/index.html.
Kolluru, R.V “Evaluación de Riesgos Para la
Salud Principios y Practicas” Cap. 4. En:
Manual de Evaluación y Administración de
Riesgos McGraw-Hill, 1ª Edición, Pp 4-3 a 467(1998).
Mc Bean, E. y Rovers, F. “Risk assessment and
data management” Chap. 12 In: Statistical
procedures for analysis of environmental
monitoring data and risk assessment. Prentice
Hall Eds. U.S.A. (1998).
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-138SEMARNAT/SS-2003,
Límites
Máximos
Permisibles de Hidrocarburos en Suelos y las
especificaciones para su caracterización y
remediación
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-010STPS-2008, Condiciones de seguridad e higiene
en los centros de trabajo donde se manejen,
transporten, procesen o almacenen sustancias
químicas capaces de generar contaminación en
el medio ambiente laboral.
Instituto Nacional de Ecología “Promoción de la
Prevención de Accidentes Químicos”
SEMARNAP, México, (1999).
Instituto Tecnológico Agropecuario, PEMEXRefinación “Informe Técnico: “Biorremediación
de la Ex refinería 18 de Marzo”. 2008.
Torres, A. Espinosa, A. Gonzalez, D. Ilizaliturri,
C. Razo, I. Mejía, J. Díaz, F. “Diseño y
Aplicación de una Metodología para la
Evaluación Integrada de Riesgo Ambiental en
Sitios
Peligrosos
de
México”.
INE
SEMARNAT (2010).
Verbruggen, E. “Environmental Risk Limits for
mineral oil (Total Petroleum Hydrocarbons)”.
E.P.A-RIUM Report. (2004).
7 Reconocimientos.
A Angélica Ortega Benítez y a Guillermo
Martínez Checa, por el acopio, el análisis de
los datos de campo, la elaboración de cálculos y
de tablas de resultados.