CAP

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CAPÍTULO 5

• EVALUACIÓN DE EXPOSICIONES

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Visión General
Exposición y Riesgo - Qué consecuencias provocan
las diferentes sustancias en el ambiente y en las
personas? Ejemplos de algunas Regulaciones -
Existen regulaciones concernientes a diferentes
sustancias? Diseño Químico más seguro
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Estimando Exposiciones
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Tipos de Exposición
OCUPACIONAL La exposición del trabajador en la
industria. COMUNIDAD Exposición de la
Población que rodea un área industrial debido a
las corrientes de desecho.
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Exposición Ocupacional y de Comunidad
Tres pasos están relacionados a la exposición 1)
Reconocimiento todas las fuentes y fuentes
potenciales 2) Evaluación nivel y duración de
la exposición 3) Control (y Eliminación) en
base a fuente, vía, e información de la
exposición del trabajador/población.
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Exposición Ocupacional Reconocimiento

• Usa descripciones esquemáticas y escritas para
  identificar
• - Fuentes potenciales de exposición (i.e.
  operaciones unitarias específicas).
• - Mecanismos que reducen la exposición del
  trabajador
• (i.e. sistemas de ventilación).
• Vías de Exposición
• - Inhalación
• - Contacto Dérmico
• - Ingestión

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Exposición OcupacionalEvaluación

• Los objetivos de monitorear la exposición del
  trabajador incluyen
• - Línea base
• - Diagnóstico
• - Conformidad
• - Tipos de Monitoreo
• - Personal (i.e. Medición de la zona a respirar)
• - Área ( i.e. Monitoreo general para controlar
  exposiciones a largo plazo)
• La Evaluación de la exposición ocupacional
  incluye
• Evaluación de la inhalación y Evaluación Dérmica

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Evaluación Evaluación de Inhalación
Técnicas de Monitoreo Incluyen - Simulador de
respiración - Muestra estática Técnicas de
Control incluyen - Respiradores y otros
dispositivos - Procesos alternos o
modificaciones a los equipos Modelos usados en
el lugar de monitoreo para evaluar inhalación
son Balance de Masa y Modelo de Dispersión.
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Balance de Masa o Modelo de Caja El
contaminante se encuentra disperso uniformemente
en el área (caja)
(5.1)
Donde C concentración del contaminante en el
aire de el área de trabajo (masa/longitud3), V
volumen del área de trabajo (longitud3), T
tiempo durante el cual el contaminante ha sido
emitido, G velocidad de emisión del
contaminante al aire (masa/tiempo), Q velocidad
de ventilación en el área de trabajo
(longitud3/time), k factor de mezclado para
considerar mezclado incompleto en el área de
trabajo (sin unidades), Co concentración del
contaminante en el aire entrando al área de
trabajo (masa/longitud3).



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Balance de Masa o Modelo de Caja (continuación)
En estado estable (Steady State, ss) la ecuación
5.1 se transforma como sigue
(5.2)
Con ventilación constante una nueva fuente de
contaminación puede ser estimada usando
(5.3)
Donde
(5.4)
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Modelo de DispersiónVariación de la
concentración (de la fuente) en un área dada


Donde U es la velocidad del viento en la
dirección x (lengitud/tiempo) C es la
concentración del contaminante en el aire
(masa/longitud3) D es el coeficiente de difusión
(longitud2/tiempo) x es la distancia, en la
dirección del viento, de la fuente (longitud) r
es la distancia de la fuente al punto de muestreo
(longitud)

G es la velocidad de emisión del contaminante
desde la fuente (masa/tiempo)
(5.5)
(5.6)
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Evaluación Evaluación de Exposición Dérmica
Los mecanismos de exposición dérmica son -
Contacto directo entre piel y sustancia. -
Transferencia de la sustancia desde una
superficie contaminada a la piel. - Deposición o
impacto en la piel. Las técnicas de monitoreo
incluyen - Almohadillas absorbentes. - Muestras
de limpieza. - Técnicas computarizadas. Las
técnicas de Control incluyen - Usar ropa de
protección. - Sustitución por una sustancia
química menos tóxica (que no impactará por
ingestión o inhalación).
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Evaluación de Exposición DérmicaModelamiento
Donde DAR velocidad de absorción
dérmica de la dosis de la sustancia química
(masa/tiempo), S área superficial de la piel en
contacto con el químico (longitud2), Q cantidad
depositada en la piel por evento
(masa/longitud2/evento), N número de eventos de
exposición por día (evento/tiempo), WF fracción
en peso de la sustancia química a tratar en la
mezcla (adimensional), ABS fracción de la dosis
aplicada absorbida durante el evento
(adimensional).
(5.7)
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Evaluación de Exposición Dérmica Modelamiento
(continuación)
(5.8)
Donde DA dosis de la sustancia química
absorbida dérmicamente (masa), S área
superficial de la piel en contacto con el químico
(longitud2), Kp coeficiente de permeabilidad
para el químico en cuestión en la mezcla
(longitud/tiempo), ED duración de la
exposición (tiempo), WF fracción en peso de la
sustancia química en cuestión en la mezcla
(adimensional), ? densidad de la mezcla
(masa/longitud3).
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Exposición de la ComunidadReconocimiento
Reconocimiento de Contaminantes del Aire -
Principales sustancias y subproductos que pueden
causar daño. - Patrones climáticos principales y
comunidades potencialmente afectadas por
descargas. - Cambios de fase (en corrientes
acuosas o en tierra).
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Exposición de la Comunidad Reconocimiento
(continuación)

• Reconocimiento de Contaminantes del Agua
• - Sustancias y subproductos principales que
  pueden causar daño.
• - Usos de flujos y corrientes de agua (planta de
  tratamiento de agua, pesca,etc).
• Cambios de fase (volatilización, ab/adsorción en
  partículas sólidas, etc).
• Reconocimiento de Contaminantes Sólidos
• - Sustancias y subproductos principales que
  pueden causar daño.
• - Filtración potencial y volatilización de
  sustancias.

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Descripción Fuentes Estándares o Directrices
Los Compuestos Orgánicos Volátiles (VOCs) son emitidos como gases de ciertos sólidos o líquidos. Los VOCs incluyen una variedad de químicos, algunos de los cuales pueden tener efectos adversos a la salud a largo y corto plazo. Las concentraciones de muchos VOCs son consistentemente mayores en lugares cerrados (hasta 10 veces mayores) que en lugares abiertos. Los VOCs son emitidos por un gran grupo de productos que oscilan en los miles. Ejemplos incluyen pinturas y lacas, decapantes, artículos de limpieza, pesticidas, materiales de construcción, equipo de oficina como copiadoras e impresoras, líquidos de corrección y papel carbón, materiales de gráficos y artesanías incluyendo pegamentos y adhesivos, marcadores permanentes y soluciones fotográficas. No se han establecido estándares para los VOCs fuera del entorno industrial. OSHA regula el formaldehído, un VOC específico, como carcinógeno. OSHA ha adoptado un nivel Permisible de Exposición (PEL) de .75 ppm, y un nivel de acción de 0.5 ppm. HUD ha establecido un nivel de .4 ppm para casas rodantes. En base a la información actual, es aconsejable mitigar el formaldehído presente en niveles mayores a 0.1 ppm.
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Descripción Fuentes Estándares o Directrices
El plomo es un mental altamente tóxico. Fuentes de plomo incluyen agua potable, alimentos, suelo, aire y polvo contaminados.La pintura a base de plomo es una fuente común de polvo de plomo. La Comisión de Seguridad del Consumidor (The Consumer Product Safety Commission) ha prohibido el plomo en la pintura.
Efectos en la Salud Medidas de Control Medidas de Control
El plomo puede causar daños serios a los riñones, al sistema nervioso, y a los glóbulos rojos. Los niños son particularmente vulnerables. La exposición al plomo en niños puede provocar retrasos en el desarrollo físico, bajos niveles de IQ, periodos mas cortos de atención, y un incremento en problemas de conducta. Medidas preventivas para reducir la exposición a plomo incluyen limpieza de áreas de juego limpieza frecuente de pisos y cornisas de ventanas y otras áreas lisas con trapo mojado mantener a los niños alejados de áreas donde la pintura esté descascarillada o cayéndose prevenir a los niños de masticar alféizares u otras áreas pintadas y asegurar que los juguetes sean limpiados frecuentemente y que los niños se laven las manos antes de ingerir alimentos. Medidas preventivas para reducir la exposición a plomo incluyen limpieza de áreas de juego limpieza frecuente de pisos y cornisas de ventanas y otras áreas lisas con trapo mojado mantener a los niños alejados de áreas donde la pintura esté descascarillada o cayéndose prevenir a los niños de masticar alféizares u otras áreas pintadas y asegurar que los juguetes sean limpiados frecuentemente y que los niños se laven las manos antes de ingerir alimentos.
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Exposición de la ComunidadEvaluación

• Exposición al Aire
• - Qué químicos (sustancias tóxicas o dañinas).
• - Qué cantidades y de donde provienen (área,
  punto, móvil).
• - Concentración estimada en una ubicación
  específica (ubicación de la exposición).
• Los modelos de Dispersión incluyen modelos
  Gaussianos (basados en muchos factores).
• - Estimación del número de personas afectadas por
  la contaminación.
• Exposición Dérmica
• - Frecuencia y duración de la exposición
  potencial (solo por natación).
• - Concentración de una sustancia dada.

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Exposición de la Comunidad Evaluación
(continuación)
Agua de superficie - Qué cantidad de una toxina
dada permanece después de el tratamiento de agua
de desecho y la concentración real en la
corriente dada. - Analiza el destino de las
sustancias dadas usando modelos. - Qué impacto
tienen los contaminantes en los organismos
acuáticos. Contaminación de agua de Subsuelo -
De infiltración (rellenos) y corrientes de agua
pluvial. - Puede ser transportada por grandes
distancias (y en diferentes fases) y durar por
largos periodos de tiempo.
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Regulaciones
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Sustancias Persistentes, Bioacumulación y
Sustancias Tóxicas (PBT)

• El top 12
• Aldrin/Dieldrin,
• Benzo(a)pireno,
• Clordano,
• DDT
• Hexaclorobenzeno,
• Alquil-plomo,
• Mercurio y compuestos,
• Mirex,
• Octacloroestireno,
• PCBs,
• Dioxinas y Furanos, y
• Toxafeno.

• Referencias
• Binational Toxics Strategy
• http//www.epa.gov/bns/index.html
• Environment Canadas ARET program
• http//www.ec.gc.ca/nopp/aret/en/el2.cfm
• EPAs PBT Chemical Program
• http//www.epa.gov/pbt/index.htm

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Fueente http//epa.gov/air/criteria.html
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Contaminación del Aire en el lugar de trabajo
Referencias OSHA regulaciones de emisiones en
el lugar de trabajo http//www.osha.gov/pls/oshawe
b/owadisp.show_document?p_tableFEDERAL_REGISTERp
_id13306 CCOSH sitio web general
http//www.ccohs.ca/
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Ejemplo de Estándares de Emisión

• Agua y Agua de desecho
• - Directrices de Efluentes
• En una base continua pH entre 6.0 y 9.5
• En una base promedio mensual

Sólidos Suspendidos Totales (TSS) 25 mg/L
Demanda Química de Oxígeno (COD) 200 mg/L
Aceite y Grasa 10 mg/L
Cadmio 0.1 mg/L
Cromo (total) 0.5 mg/L
Plomo 0.2 mg/L
Mercurio 0.01 mg/L
Níquel (total) 0.5 mg/L
Zinc 0.5 mg/L
Toxicidad No mas de 50 de mortalidad en 100 del efluente
Fuente http//www.ec.gc.ca/nopp/docs/cp/1mm8/en/
c4.cfm
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Diseño Químico más Seguro
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Diseño Químico más Seguro

• Metas clave en el diseño de sustancias químicas
  más seguras son minimizar
• - Persistencia y Dispersión en el ambiente (y por
  lo tanto reducción de la exposición).
• - Bioacumulación y reducción de dosis (reduciendo
  de ese modo la absorción por el cuerpo).
• - Toxicidad.
• El Diseño Químico más Seguro incluye
• - Minimización de dosis.
• - Minimización de toxicidad.

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Diseño Químico más SeguroReducción de dosis

• Información requerida para calcular dosis
• - Masa del químico transferida a través de cierta
  membrana.
• - Dependiendo de las diferentes membranas, se
  necesitan propiedades físicas y químicas
• Pulmones solubilidad en agua, tamaño de
  partícula.
• Tracto gastrointestinal solubilidad en lípidos,
  solubilidad en agua, constante de disociación y
  tamaño molecular.
• Piel solubilidad en lípidos.

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El pulmón también provee un área superficial
relativamente grande para la absorción de
químicos. El pulmón es una membrana relativamente
delgada y debido a que es tan delgada, la
solubilidad en lípidos juega un rol menor en la
absorción química que para el tracto
gastrointestinal. Alta solubilidad en agua
promoverá la absorción en el pulmón, así como la
distribución del compuesto en partículas finas.
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La piel presenta una barrera formidable al
transporte de químicos. Para que un compuesto
químico sea llevado por la piel, este debe pasar
capas múltiples. Con el tracto gastrointestinal,
un grado moderado de lipofilicidad promueve la
absorción a través de la piel porque el
transporte debe ocurrir a través de capas tanto
acuosas como de lípidos.
Un alto nivel de solubilidad en agua mejora la
absorción en el tracto gastrointestinal porque
los materiales solubles en agua son más
fácilmente movilizados en el intestino grueso y
delgado y por lo tanto los materiales
experimentan menos resistencia a la transferencia
de masa en la migración hacia la pared del
intestino. Alta solubilidad en lípidos eleva la
absorción y el transporte a través de la
membrana.
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Diseño Químico más SeguroReducción de la
Toxicidad

• Información importante es obtenida al
• - Examinar mecanismos.
• - Identificar mecanismos estructurales.

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Evaluaciones de Reducción de Toxicidad (TREs)
Los TREs usan exámenes de toxicidad, análisis
químicos detallados, y evaluaciones de proceso
para determinar la causa de la toxicidad del
efluente. Estas evaluaciones exploran las
opciones de tratamiento para reducir la toxicidad
a niveles aceptables o para identificar cambios
dentro de una instalación o alterar el tipo,
cantidad o carácter de la descarga. Entonces
identificamos el tipo y fuente de toxinas y
hacemos una evaluación de las alternativas de
tratamiento. Cuando la TRE está completa,
preparamos un reporte final que contiene
recomendaciones para la reducción o eliminación
de la toxicidad que pondrán la instalación
nuevamente dentro de norma.