unidad didáctica

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Agentes químicos contaminantes

Objetivos Qué son los agentes químicos contaminantes. Qué reactividad química tienen. Cómo se pueden clasificar. Qué riesgos de exposición hay. Qué métodos de evaluación de riesgos se utilizan.

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2.1 Definición Se entiende por contaminante químico, toda porción de materia inerte (no viva), en cualquiera de sus estados de agregación (sólido, líquido o gaseoso), cuya presencia en la atmósfera de trabajo puede originar alteraciones en la salud de las personas expuestas.

Una manipulación característica a la que se someten los productos químicos en el laboratorio es su transformación mediante una reacción química que se suele llevar a cabo sobre la base del control de una serie de parámetros que afectan su desarrollo: concentración de los reactivos, presión, temperatura, disolventes, catalizadores, etc. No hay que olvidar, sin embargo, que hay casos en los cuales no se conocen los parámetros adecuados que deben aplicarse o bien existe la posibilidad de la aparición de reacciones secundarias no previstas. A continuación se exponen resumidamente las bases para el establecimiento de la reactividad de un producto químico y del desarrollo de una reacción.

El número de sustancias capaces de mostrar algún efecto tóxico es muy elevado, pues incluye la mayor parte de los compuestos conocidos. Lógicamente, el grupo de sustancias tóxicas con importancia industrial es más reducido pero en la actualidad ya son muy numerosos los compuestos que tienen asignado un límite máximo de concentración en ambientes laborales.

2.2 Reactividad química básica Hay muchos productos químicos que se utilizan actualmente en los procesos industriales. La mayor parte de ellos no presentan ningún tipo de peligrosidad en las condiciones normales de utilización, no obstante existe un grupo importante de productos llamados peligrosos, que bien debido a factores externos a los mismos por la inseguridad con que éstos se utilizan, ya sea por fallos de las instalaciones o equipos, de la organización o también por un comportamiento humano inadecuado, pueden provocar incidentes que afectan potencialmente al hombre, al medio ambiente y a los equipos e instalaciones. Se han de diferenciar dos conceptos:

Sustancias químicas: elementos químicos y sus compuestos en estado natural y elementos obtenidos mediante cualquier proceso de producción. Preparados químicos: que son una mezcla o solución compuesta por dos o más sustancias diferentes.

Reacción química Una reacción química es una rotura de enlaces entre átomos o iones, seguida de una reorganización de enlaces diferentes que dan lugar a nuevas especies químicas. En las condiciones propias en que se realiza la reacción, el cambio de enlaces del sistema químico conduce siempre a un sistema más estable. Una reacción no es posible si no va acompañada de una variación de entalpía libre negativa, lo que en principio permite estimar las características de la reacción.

Factores fisicoquímicos que afectan a las reacciones químicas Enlaces químicos La estabilidad de un compuesto químico en unas condiciones determinadas depende únicamente de la resistencia de los enlaces químicos entre los átomos o los iones de los que está formado.

Fig. 2.1 Reactividad química.

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En el caso de la unión de átomos (enlace covalente), ésta tiene lugar por intercambio o compartición de un par

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Tabla 2.1 Tabla periódica de los elementos. de electrones (enlaces); si se trata de dos pares, el segundo será un enlace de tipo π. Las moléculas con enlaces tipo π son más rígidas y más reactivas por ser éstos más frágiles que los σ. Lo mismo ocurre con los triples enlaces (enlace σ). Si existen enlaces dobles separados por enlaces simples se produce el fenómeno de resonancia, lo que hace aumentar la estabilidad de la molécula. Es el caso del benceno y de los compuestos aromáticos en general. Cuando se trata de una unión de iones (enlace iónico), cada ión está rodeado de otros iones de signo contrario, formando un entorno que es rígido en los sólidos y móvil en los líquidos y soluciones. Los átomos susceptibles de transformarse en iones dan lugar a reacciones muchas veces violentas (sodio o flúor con agua), al igual que soluciones acuosas de compuestos iónicos de cargas contrarias, como ácidos fuertes frente a bases fuertes.

En el enlace covalente dos o más elementos comparten electrones ya que los átomos en el compuesto tienen una tendencia similar hacia los electrones.

La mayoría de compuestos están formados por enlaces mixtos, siendo raras las uniones puramente covalentes o puramente iónicas. El HF, por ejemplo, es iónico en un 60 %, mientras que el HI lo es solamente en un 5 %. El porcentaje depende de las cargas de los iones, del tamaño del catión y del del anión y, en consecuencia, de la polarización

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Ejemplo 1 Enlace covalente Los átomos de hidrógeno tienen un electrón en su capa de valencia (la más externa), esta capa es estable si está completa, por tanto como es una capa formada por un orbital tipo σ, que estaría completa con dos electrones, estos dos átomos se unen de forma covalente para compartir sus electrones y tener mayor estabilidad. Como comparten un electrón se forma un enlace tipo σ, o enlace simple (muy estable y difícil de romper).

completo, por lo que compartirá sus 4 electrones de valencia con otros átomos que le puedan aportar esos 4, para llegar así a conseguir tener 8 electrones (capa llena 6+2=8 que es muy estable).

Fig. 2.3 Diagrama.

Fig. 2.2 Enlace covalente.

Para refrescar la memoria recordaremos que existen cuatro tipos de orbitales: s, p, d y f en los cuales caben 2, 6, 10 y 14 electrones respectivamente. La capa de valencia o capa más exterina la forman uno o más orbitales (ver figura 2.3, estos orbitales se llenan en el orden indicado por las flechas), por ejemplo en el caso del H, éste sólo tiene un electrón, entonces sólo se llena la mitad del primer orbital, el 1s, otro ejemplo sería el carbono, que tiene un total de 6 electrones y una estructura electrónica: 1s2 2s2 2p2, (2+2+2=6), la capa de valencia corresponde a 2s 2p (tiene cuatro electrones, los dos de p más externos que los dos de s), a p le faltan cuatro electrones para estar En enlace iónico los electrones se transfieren completamente de un átomo a otro, dejándolos cargados positivamente si pierden y negativamente si ganan electrones, o sea, se forman iones. Los iones cargados de manera opuesta se atraen por fuerzas electrostáticas formando este tipo de enlace.

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Para ver un ejemplo en el que se compartan dos electrones y se forme un enlace tipo p, o doble que es lo mismo, nos fijaremos en la molécula de etileno (C2H4). Como se ha visto antes, el hidrógeno comparte su electrón con otro hidrógeno o con cualquier otro átomo dispuesto a compartir un electrón. En este caso nos centramos en el carbono, este átomo tiene cuatro electrones en su capa de valencia, como le faltan cuatro para llegar a tener su capa más externa completa comparte dos con otro átomo de carbono y los otros dos con dos hidrógenos (uno con cada hidrógeno). Al compartir dos electrones con un mismo átomo se forma un enlace doble. Por tanto, en el caso del etileno cada carbono comparte dos electrones con dos hidrógenos formando un enlace simple y sus dos electrones restantes con otro carbono. (ver figura 2.4) Fig. 2.4

Enalce covalente 2.

de la molécula, lo que afectará a la reactividad de la misma. Si es un disolvente, afectará también a la reactividad de diferentes compuestos que se hallen en solución. Otro aspecto para considerar es la longitud de los enlaces, que disminuye con el número de los mismos. La fragilidad aumenta con la longitud. Si tiene lugar una excitación aumenta la longitud y la fragilidad. En la tabla 1 se dan las longitudes de algunos enlaces característicos. Otra cuestión que cabe considerar en este aspecto es el tamaño del átomo que también influye en la longitud del enlace y en consecuencia en su fragilidad. En los halógenos, la solidez de sus enlaces con el carbono disminuye con el tamaño del átomo:

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Ejemplo 2

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Enlace iónico

Para ver un ejemplo de este tipo de enlace analizaremos la molécula del cloruro de sodio. El sodio es un átomo que posee 11 electrones, uno de los cuales se encuentra en su capa más externa, si pierde este electrón conseguiría tener un capa completa, y sería más estable. Na (11) = 1s2 2s2 2p6 3s1 - 1 electrón = 1s2 2s2 2p6 (la capa 2 está completa cosa que es muy estable). El cloro por su parte tiene 17 electrones: Cl (17) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 perder 7 electrones para quedarse con la capa 2 llena no es factible; es mas sencillo ganar 1 y por lo menos tener p completo. Conclusión: tenemos el Cloro que necesita un electrón y al Sodio que "le sobra" uno, por lo que el cloro se queda con el electrón del sodio y se forma así entre ellos un enlace iónico. Fig. 2.5 Enlace iónico.

C – F > C – Cl > C – Br > C – I

Tabla 2.2 - Longitudes de enlace Tipo de enlace Longitud en Å

Tipo de enlace

Longitud en Å

H-H

0,7

O=O excitado

1,61

H-H excitado

1,06

O-O

1,32

F-F

1,28

C≡C

1,20

Cl-Cl

1,98

C=C

1,34

Br-Br

2,28

C-C

1,54

I-I

2,66

N≡N

1,10

O≡O

1,00

N=N

1,20

O=O

1,14

N-N

1,40

La rotura del enlace iónico tiene lugar de distintas maneras: por fusión, por disolución o por reacción entre compuestos iónicos. Las dos últimas pueden dar lugar a reacciones violentas, como la solubilización de hidróxido sódico en agua y la neutralización de un ácido por una base. La rotura del enlace covalente puede ser heterolítica (el par de electrones va a parar a uno de los dos átomos por lo que se obtienen iones de signos opuestos muy reactivos) u homolítica (cada uno de los átomos recupera uno de los dos electrones del par), que originan dos radicales también muy reactivos. Tanto los iones como los radicales formados reaccionan con las diferentes especies químicas presentes.

Energía de activación Se llama energía de activación a la cantidad mínima de energía capaz de iniciar una reacción. Sin esta energía la reacción no tiene lugar. La energía de activación es débil para las reacciones de tipo iónico y mucho más elevada para las reacciones covalentes. Ello explica que la mayor parte de las reacciones iónicas transcurran a baja temperatura y a velocidad elevada.

La energía de activación es la energía que necesita un sistema para iniciar un determinado proceso. La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada.

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Desarrollo de las reacciones químicas Una reacción química tiene lugar a través de una serie de etapas intermedias, con formación de especies químicas de vida muy corta (10-10 segundos). Algunas de estas etapas son reacciones de equilibrio que pueden frenar el desarrollo de la reacción. Los mecanismos de las reacciones suelen ser complicados. El de las iónicas es una transferencia de electrones seguida de la aparición de nuevos iones o de la formación de un compuesto insoluble. En el de las covalentes, intervienen productos intermedios muy inestables y reactivos, correspondiendo el máximo de la energía de activación a la formación de asociaciones de moléculas en forma de complejos transitorios. Un ejemplo de reacción aparentemente simple, que es muy compleja, es la del oxígeno con el hidrógeno para formar agua. Esta reacción implica muchas etapas con formación de diferentes radicales.

Fig. 2.6

Los catalizadores, los inhibidores y el propio disolvente de la reacción, como se comentará más adelante, se utilizan para facilitar o controlar el desarrollo de las reacciones químicas.

Los catalizadores son compuestos que contienen átomos con centros activos que participan en el ciclo de la reacción, aunque permanecen inalterados. Hacen más rápido el desarrollo de la reacción química y disminuyen la energía de activación. Aunque normalmente la presencia de un catalizador en una reacción química corresponde a una acción voluntaria, hay muchos casos descritos en los que han ocurrido reacciones violentas por la presencia de pequeñas impurezas que han actuado como catalizador, o porque los propios productos de la reacción actúan como tales. El inhibidor se añade a ciertos productos químicos o a la mezcla de ellos para evitar que tenga lugar una reacción química o una aceleración de la misma. Es habitual la adición de un inhibidor a los compuestos autooxidables para impedir la reacción de descomposición.

Concentración de los reactivos La velocidad de una reacción está también en función de las concentraciones o presiones parciales de los reactivos, que aumentan al hacerlo éstas. Cuando se trata de reacciones entre gases se puede aumentar la seguridad del sistema trabajando a presión atmosférica o, incluso, a vacío parcial, y también reduciendo la presión parcial de los reactivos mediante la introducción de un gas inerte sin variar la presión total. En medio líquido es muy conocido el efecto de la concentración de los reactivos. Reacciones entre ácido y base, o de ácidos frente a ciertos compuestos orgánicos, presentan una evolución totalmente ligada a la concentración de los reactivos. En medio acuoso, el efecto de la dilución en la velocidad de reacción no presenta alteraciones significativas. En medio no acuoso, aparte del efecto de la dilución en la velocidad de reacción, hay que considerar también el producido por el cambio de disolvente. La velocidad de reacción de la trietilamina con el ioduro de etilo, por ejemplo, varía en la proporción 1/1000/50000 según se emplee como disolvente ciclohexano, benceno o nitrobenceno. Este aspecto debe ser tenido en consideración al cambiar el disolvente o al cambiar uno de los reactivos para realizar una reacción equivalente (con los mismos grupos químicos, por ejemplo). También existe la posibilidad de controlar la reacción adicionando productos capaces de aumentar la viscosidad del medio, dificultando así los intercambios moleculares. En el caso de los reactivos sólidos se puede equiparar la concentración al estado de división de los mismos, que aumentan con éste su reactividad. Los catalizadores e, incluso, los metales finamente divididos son capaces de generar reacciones especialmente violentas, incluyendo inflamaciones y explosiones. No hay que olvidar, por otra parte, que polvos de sustancias orgánicas combustibles pueden formar mezclas peligrosas con el

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aire. La manipulación y almacenamiento de estas sustancias pulverulentas en atmósferas inertes y en suspensión en líquidos también inertes es la técnica habitual empleada para prevenir reacciones inesperadas.

Temperatura La temperatura desempeña un papel muy importante en la velocidad de las reacciones. La constante de la velocidad de reacción sigue una ley exponencial: k = A e-E/RT (ley de Arrhenius) donde: A: factor de potencia E: energía de activación R: constante de los gases perfectos Aproximadamente, una elevación de temperatura de 10 °C aumenta la velocidad de reacción en 2 o 3 veces. Tanto en los laboratorios como en las plantas piloto, no debe olvidarse que las reacciones exotérmicas efectuadas bajo control, pero a temperaturas demasiado bajas, pueden iniciarse de manera retardada y acelerarse peligrosamente. Es deseable que una reacción exotérmica libere rápidamente su energía térmica de manera que ésta pueda ser absorbida inmediatamente por un dispositivo de refrigeración apropiado.

La energía electromagnética transporta la radiación electromagnética (r.e.m.) la cual está formada por un campo eléctrico y un campo magnético perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Según las diferentes longitudes de onda obtendremos una de las dos.

Energías electromagnéticas También las energías electromagnéticas, en función de su longitud de onda, pueden excitar los electrones y modificar el estado de una molécula. Los rayos infrarrojos sólo se emplean normalmente como calefactores; la longitud de onda visible, ya suele ser más activa, mientras que la ultravioleta se emplea ya directamente como activador de reacciones siendo capaz de roturas de enlaces y los rayos X y Y son aún mucho más energéticos.

Golpes y rozaduras Los golpes y rozaduras, finalmente, también provocan la compresión de los átomos y aumentos de temperatura que pueden iniciar de forma violenta una reacción. En este sentido, las sustancias cristalizadas son, en general, más sensibles que en solución.

Fig. 2.7 Energía electromagnética.

Energía liberada por las reacciones La energía de enlace es la energía necesaria para romper un enlace químico entre dos átomos, por lo que la consideración de las energías de enlace de un compuesto puede dar una idea de la estabilidad.

Tabla 2.3 - Energía de algunos tipos de enlaces Tipo de enlace

Energía (kcal/mol)

Tipo de enlace

Energía (kcal/mol)

C-F C-Cl C-Br C-I C=O O=O O-O

116 81 68 51 192 119 35

C-C C=C C≡C N≡N N=N N-N

59 100 123 170 80 20

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Agentes químicos contaminantes En la tabla 2.3 se dan las energías de algunos enlaces característicos. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la energía total de una molécula no es exactamente la suma de las energías de todos los enlaces a causa de las interacciones atómicas debidas al carácter parcialmente iónico de los enlaces. La previsión de las reacciones químicas es una tarea difícil por la cantidad de parámetros que se ponen en juego. El conocimiento previo de la reacción es el primer paso, aunque muchas veces no sea posible por tratarse de una nueva síntesis. Aspectos complementarios a las consideraciones de tipo fisicoquímico realizadas en el apartado anterior son el conocimiento del nivel de reactividad de los grupos químicos, el balance de oxígeno y el cálculo termodinámico del nivel de riesgo.

Examen de los grupos químicos de las moléculas Cuando se conoce la fórmula química de un compuesto, el examen de los grupos químicos que lo constituyen puede dar una idea bastante aproximada de su reactividad. En la tabla 2.4 se citan grupos químicos de manifiesto carácter inestable.

Tabla 2.4 - Grupos químicos de carácter inestable Ácido inorgánico peroxidado

Halogenoalquilmetales

Alquilmetales

Halogenoaminas

Arsina, borano, fosfina, silano peroxidados

Hidroperóxidos, ácidos orgánicos

Azoduros, compuestos azido

Hidruros de alquilmetal

Compuestos acetilénicos

Hidruros metálicos

Compuestos azo

Hipohalogenito, halogenito, halogenato, perhalogenato

Compuestos diazo

Nitraminas

Compuestos nitrados

Nitritos de alquilo o acilo

Compuestos nitrosados

Nitruros

Compuestos N-nitrados

Perácidos, persales, perésteres

Compuestos N-nitrosados

Peróxidos de diacilo

Compuestos polinitrados

Peróxidos de dialquilo

Diazirina

Peróxidos metálicos, sales de ácidos orgánicos peroxidados

1,2-Epóxidos

Sales de diazonio

Fulminatos

Sales de perclorilo

Balance de oxígeno Ciertas sustancias pueden sufrir una combustión completa o parcial incluso en ausencia de aire, si su contenido en oxígeno es elevado. El carbono y el hidrógeno de la molécula se transforman en dióxido de carbono y agua. Si la molécula contiene además nitrógeno, éste se libera en forma de N2. Si contiene un halógeno, éste se libera en forma de halogenuro de hidrógeno. Si se supone una molécula CxHyOzNpXq, el balance de oxígeno viene dado por: B0 = z – 2x – 1/2(y – q) Si B0 < 0, hay defecto de oxígeno y combustión incompleta; si B0 ≥ 0, la combustión puede ser completa. El dinitrato de etilenglicol, por ejemplo, tiene un balance de oxígeno igual a 0, mientras que el de la trinitroglicerina es 0,5. El cálculo del balance de oxígeno permite, pues, conocer el comportamiento de un compuesto durante su combustión, en un incendio, por ejemplo. Una sustancia con un B0 nulo no podrá ser apagada con dióxido de carbono. Sólo un extintor de agua será efectivo.

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Cálculo termodinámico del nivel de riesgo Puede establecerse un nivel de riesgo relativo al carácter inestable de un producto o de una reacción a partir de datos termodinámicos conocidos o medidos de los elementos, grupos químicos o moléculas que constituyen el producto o los reactivos. La entalpía libre de formación (δGf) se calcula mediante la fórmula: δG f = δH f – T δS f donde δSf es la entropía de formación y δHf es la entalpía de formación. Un valor muy negativo de δGf revela un producto muy estable o una reacción muy exotérmica. En la tabla 2.5 se dan algunos ejemplos.

Tabla 2.5 - Valores de δGf y reactividad para algunas sustancias Compuestos

δGf a 298 Kcal/mol

Reactividad

AgN3

+90

Compuesto muy explosivo

MgH

+34

Inflamación espontánea

NH2-NH2

+31

Compuesto muy reductor

CH4

-12

Hidrocarburo inflamable

HCOOH

-80

Producto de oxidación parcial

CO2

-94

Producto de oxidación total

MgO

-136

Óxido muy estable

Ag2SO4

-147

Compuesto muy estable

Otros parámetros termodinámicos para tener en cuenta son: la entalpía de descomposición (δHd), utilizable para los compuestos de los que se sospecha que pueden descomponerse espontáneamente bajo el efecto de un choque o del calor; la entalpía de combustión (δHc), que es interesante compararla con la anterior en el caso de las sustancias explosivas, y el calor específico a presión constante (Cp), que se emplea para calcular las entalpías o las entropías a diferentes temperaturas. La diferencia negativa entre la entalpía libre de formación de dos sustancias (-δGf) mide su afinidad química. Debe recordarse, sin embargo, que no existe relación entre la afinidad y la velocidad de reacción. Una reacción muy exotérmica (∆G 7 álcali). El carácter corrosivo de una sustancia dependerá del tipo de sustancia, de su estado y forma de presentación, y de su concentración. Un indicador de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia es el pH, que está en función de la concentración de iones hidronio (H3O)+.

Tabla 2.16 - Tabla de pH Tipo de sustancia

pH

Ácida

pH < 7

Neutra

pH = 7

Alcalina

pH > 7

Sensibilizantes: son sustancias que por inhalación, ingestión o vía dérmica, tienen capacidad de sensibilizar determinados tejidos u órganos y provocar reacciones alérgicas. Fig. 2.19 y 2.20 Pictograma de sustancia irritante y corrosiva.

Tabla 2.17 - Clasificación de las sustancias sensibilizantes Sensibilizantes por inhalación Xn Provocan en el hombre una reacción de sensibilización por inhalación con una frecuencia superior a lo normal Sensibilizantes de la piel Xl

Provocan sensibilización en contacto con la piel a un número significativo de personas

Carcinógenas: son aquellas que por inhalación, ingestión o vía dérmica, potencian el desarrollo de cáncer.

Tabla 2.18 - Clasificación de las sustancias carcinogénicas Denominación

Criterio de clasificación

Carcinogénica (I) T

Sustancias de las que se dispone de elementos suficientes para confirmar que provocan cáncer en el ser humano

Carcinogénica (II) T

Sustancias de las que no se dispone de informacion suficiente para suponer que provocan cáncer en el ser humano

Carcinogénica (III) Xn Sustancias de las que no se dispone de información suficiente, pero que presentan signos preocupantes

Mutagénicas: son aquellas que por inhalación, ingestión o vía dérmica, pueden producir alteraciones en el material genético de las células, transmisible a la descendencia. Estas mutaciones pueden afectar a los genes (mutación genética) o a los cromosomas (mutación cromosómica).

Tabla 2.19 - Clasificación de las sustancias mutagénicas Denominación

Criterio de clasificación

Mutagénica (I) T

Sustancias que se sabe que son mutagénicas para el ser humano

Mutagénica (II) T

Sustancias que pueden considerarse mutagénicas para el hombre

Mutagénica (III) Xn

Sustancias cuyos posibles efectos mutagénicos en el hombre son preocupantes

Tóxicas para la reproducción: son aquellas que por inhalación, ingestión o vía dérmica, pueden producir lesiones en el feto.

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Tabla 2.20- Clasificación de las sustancias tóxicas para la reproducción Tóxicos para la reproducción (I) T

Sustancias de las que se sabe que perjudican la fertilidad o toxicidad en el desarrollo de los seres humanos

Tóxicos para la reproducción (II) T

Sustancias que deben considerarse como perjudiciales para la fertilidad o tóxicas para el desarrollo de los seres humanos

Tóxicos para la reproducción (III) Xn

Sustancias de las que no se dispone de información suficiente, pero que presentan signos preocupantes

Peligrosas para el medio ambiente: son aquellas que (eliminadas) vertidas de forma incontrolada al medio ambiente natural, ya sea el acuático o el no acuático, pueden provocar su contaminación. Pueden ser tóxicas para la flora, la fauna, los organismos del suelo, la capa de ozono, etc. Otros tipos de peligrosidad: algunas sustancias químicas presentan debido a su reactividad química con otras sustancias una especial peligrosidad. Nos referimos a las incompatibilidades químicas de sustancias que reaccionan violentamente con desprendimientos notorios de calor que pueden contribuir a provocar la inflamación o explosión de los reactivos o de los productos de la reacción, o bien liberar sustancias muy tóxicas al reaccionar. Ejemplos de incompatibilidades por generación de sustancias tóxicas que se presentan frecuentemente (se liberan gases tóxicos):

Tabla 2.21 - Ejemplos de incompatibilidades por generación de sustancias tóxicas que se presentan frecuentemente (se liberan gases tóxicos): Reacción química peligrosa

Gas tóxico liberado

Nitritos + Ácidos Nitratos + Ácido sulfurico. Ácido nítrico + cobre y metales pesados

Humos nitrosos (bióxido de nitrógeno)

Hipocloritos (lejía) + Ácidos

Cloro Ácido hipocloroso

Cianuros + Ácidos

Ácido cianhidrico

Sulfuros + Ácidos

Ácido sulfhidrico

Fig. 2.21 Pictograma para sustancia peligrosa para medio ambiente.

También cabe destacar que hay productos que pueden reaccionar violentamente con el agua generando reacciones peligrosas. En ese sentido hay que tener precauciones con sustancias tales como álcalis y alcalinotérreos (sodio, potasio, calcio), haluros y óxidos metálicos anhidros, óxidos de compuestos halogenados no metálicos, etc.

actividades

1. ¿Qué factores influyen y cómo afectan a la reactividad de las sustancias químicas? 2. Clasifica las siguientes sustancias dentro de los grupos (una sustancia puede pertenecer a más de un grupo): corrosivas, cancerígenas, inflamables y peligrosas para el medioambiente. Las sustancias son: ácido sulfúrico, hidrógeno (licuado), sosa cáustica (o hidróxido de sodio), óxido de etileno, tensioactivos, acetona,

amianto, dicromato de potasio, etanol, hidracina, plomo. 3. Nombra distintas sustancias que se puedan encontrar en forma de: humo de combustión, neblina o bruma y gas. Pon tres ejemplos de cada una. 4. Enumera cinco situaciones laborales en las que exista riesgo por exposición a sustancias químicas.

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2.6 Riesgo higiénico derivado de la exposición a contaminantes químicos

Podemos definir el riesgo higiénico como la probabilidad de sufrir alteraciones en la salud por la acción de los contaminantes, también llamados factores de riesgo, durante la realización de un trabajo. Los factores de riesgo, en función de su naturaleza, se dividen en: químicos, físicos y biológicos. El control de la exposición de los trabajadores a contaminantes químicos está regulado en España en el Real Decreto 374/2001 sobre protección de la seguridad y salud de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo. La respuesta humana ante la exposición a contaminantes químicos viene condicionada tanto por factores extrínsecos (provenientes del entorno y de las condiciones en que el contaminante se manifiesta), como por factores intrínsecos (particulares de la persona expuesta). El riesgo higiénico que puede originar un contaminante químico depende, por tanto, de cinco factores o elementos principales: Y Exposición y dosis. Y Naturaleza del contaminante. Y Vías de entrada de contaminantes químicos. Y Condiciones particulares del entorno de trabajo. Y Susceptibilidad individual (estado fisiológico del trabajador expuesto o predisposición individual a la enfermedad profesional).

2.6.1 Exposición y dosis La presencia de un contaminante en el medio ambiente en el que se halla un individuo, origina la exposición de éste al contaminante. La consecuencia de esta exposición (exposición externa) es, que cierta cantidad del contaminante podrá alcanzar o incorporarse al organismo del individuo, produciendo determinados efectos sobre el mismo. Un trabajador estará expuesto a un determinado contaminante químico cuando de su manipulación o presencia pueda derivarse un efecto adverso para su salud a corto, medio o largo plazo. La exposición se encuentra asociada al riesgo higiénico o lo que es lo mismo, con la probabilidad de sufrir un daño a causa de la absorción de una sustancia química durante el trabajo, lo que en su momento se definió como factor de riesgo. No obstante conviene distinguir entre dos clases de contaminantes o factores de riesgos:

Fig. 2.22 Exposición y dosis.

Y Aquellos cuyos efectos sobre la salud están relacionados cuantitativamente con su presencia en el entorno de trabajo, de modo que el daño producido sea tanto mayor cuanto más grande sea la cantidad de contaminante absorbido. Como por ejemplo los irritantes, asfixiantes, narcóticos, neumoconióticos, tóxicos o sistémicos. Y Aquellos en los que no hay una clara relación cuantitativa entre la presencia del contaminante en el entorno laboral y los efectos que produce sobre la salud. Como por ejemplo los contaminantes mutagénicos, carcinogénicos, teratógenos y alergénicos. La cantidad del contaminante que incorpore el individuo constituye la dosis absorbida o dosis interna.

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Agentes químicos contaminantes La cantidad de tóxico que, como consecuencia de aquella dosis, alcanza un determinado compartimento u órgano del cuerpo del individuo constituirá la dosis local recibida por el mismo y será la causante de los efectos del tóxico en dicho punto. El concepto de exposición, como magnitud, integra dos factores variables diferentes:

Concentración del contaminante en el ambiente de trabajo: se dice que la exposición es más o menos intensa según sea la magnitud de la concentración del contaminante.

Tiempo de exposición: es el tiempo real y efectivo durante el cual un contaminante ejerce su acción agresiva sobre la persona que realiza el trabajo. No debe confundirse con el tiempo de permanencia en el puesto, ya que este suele ser mayor que el de exposición a causa de la existencia de descansos y tiempos muertos durante el trabajo.

2.6.2 Naturaleza del contaminante Se refiere al conjunto de características fisicoquímicas y tóxicas de los contaminantes químicos que son capaces de inducir efectos adversos sobre la salud de los trabajadores expuestos. Como se ha dicho anteriormente, la capacidad de producir efectos biológicos adversos, características de los tóxicos, se manifiesta una vez que éstos alcanzan un punto del cuerpo susceptible a su acción. Por tanto, la acción tóxica se producirá en algún momento durante el transcurso de la presencia del tóxico en el organismo siguiendo las fases de distribución, acumulación, biotransformación o metabolización y eliminación.

Distribución: cuando el tóxico ha pasado a la sangre, ésta lo difunde por todo el cuerpo. La incorporación a la sangre puede realizarse por simple difusión o mediante una fijación a proteínas o células sanguíneas.

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Dosis es la cantidad de contaminante recibida en el organismo por el total de vías de entrada al mismo en un periodo determinado de tiempo. Por tanto, concentración ambiental no es lo mismo que la dosis recibida aunque, desde luego, a mayor concentración ambiental mayor será la dosis con igualdad en el resto de factores de exposición. Como es sabido, en el valor de la dosis influyen la concentración ambiental, el tiempo de exposición, la vía de entrada al organismo, pero también otros factores como la velocidad de ventilación pulmonar y la retención en el tracto respiratorio, el coeficiente de absorción cutáneo desde la fase gaseosa y la absorción cutánea por contacto.

Acumulación: los productos tóxicos distribuidos por la sangre a todo el organismo pueden fijarse en aquellos órganos por los que tengan más afinidad. Metabolismo: los compuestos químicos pueden ser alterados por su interacción con el organismo. Esta acción metabólica tiende a transformar las moléculas del compuesto en productos más solubles en agua y en el plasma sanguíneo para facilitar su eliminación.

Eliminación: los tóxicos absorbidos pueden ser eliminados del organismo por diversas rutas en función de varios factores. Los productos volátiles son eliminados en parte por vía respiratoria, en un proceso contrario al de su absorción. La mayoría de los compuestos se eliminan en gran proporción por la orina, ya sea inalterados o como productos de su metabolización. Algunos tóxicos son eliminados por la bilis, en cuyo caso pueden ser reabsorbidos por el intestino, prologándose así la intoxicación. El efecto adverso se concretará a nivel celular en forma de algún cambio biológico, que terminará por afectar al órgano al que pertenecen las células. Se denomina concentración crítica para una célula aquella concentración local del tóxico a la cual se originan cambios funcionales adversos, reversibles o irreversibles, en la propia célula. A su vez, la concentración crítica para un órgano es la concentración medida en el órgano a la que el tipo de célula más sensible del mismo alcanza la concentración crítica. De este modo, se denomina órgano crítico, al órgano particular que es el primero en alcanzar la concentración crítica del tóxico, bajo unas circunstancias específicas de exposición.

2.6.2.1

Efectos tóxicos de los contaminantes

A continuación se muestra una tabla con los efectos tóxicos de los contaminantes:

Tabla 2.22 - Efectos de los contaminantes químicos Tipos de efectos Neumoconiotos

Sílice, amianto, polvo de algodón Tracto respiratorio superior

Irritantes

Contaminante Ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nitrico, hidróxido sodico, formaldehido

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Asfixiantes

Tipos de efectos

Contaminante

Tracto respiratorio superior y tejido pulmonar

ozono cloro, dióxido de nitrógeno, fosgeno, sulfato de estilo

Simples

Dióxido de carbono, ácido cianhidrico, plomo

Químicos Anestésicos y narcóticos

Tolueno, xilenos, acetona, etanol, propano, isobutanol, tricloroetileno, éter etílico

Sensibilizantes

Isociriatos, fibras vegetales, formaldehido, polvo de madera, aminas aromáticas

Cancerígenos

Benceno, cloruro de vinilo, amianto, Bensidina y derivados, cadmio y compuestos, berilio

Tóxicos sistemáticos Corrosivos

Sistema nervioso central

Alcohol metílico, mercurio, manganeso, sulfuro de carbono

Riñón

Cadmio y compuestos, manganeso, sulfuro de carbono

Hígado

Cloroformo, nitrosaminas Ácidos, álcalis

No obstante, estos calificativos pueden originar confusiones, dado que muchos tóxicos son capaces de producir a la vez varios tipos de efectos.

2.6.2.2 El efecto producido como consecuencia de la exposición a un agente tóxico no sólo depende de la cantidad absorbida sino también de la intensidad y duración de la exposición.

Dualidad de los efectos

Existen también algunos conceptos que permiten establecer divisiones generales de los efectos tóxicos. Así, pueden considerarse entre los efectos las siguientes dualidades:

Locales y generales: los primeros aparecen en el primer lugar de contacto del tóxico con el cuerpo y los segundos se manifiestan en puntos apartados de dicho lugar. Agudos y crónicos: responden a una distinción desde el punto de vista clínico según la duración o evolución de las manifestaciones. Reversibles e irreversibles: hace referencia a la posibilidad de recuperación del estado normal tras la remisión de los cambios biológicos producidos por el tóxico.

Acumulativos y no acumulativos: diferencia entre los tóxicos que actúan por acumulación en el organismo, al ser eliminados muy lentamente, y aquellos otros, cuya eliminación es suficientemente intensa. Estocásticos (cuantales) y no estocásticos (graduados): en el primer grupo, la posibilidad de que se produzca el efecto aumenta con la dosis de tóxico recibida (cancerígenos). En el segundo, es la intensidad o gravedad del efecto la que depende de la dosis (irritativos, sistemáticos). Cuando un individuo sufre una exposición combinada, o sea, una exposición simultánea a una mezcla de sustancias tóxicas, pueden presentarse diferentes tipos de efectos combinados.

2.6.3 Vías de entrada de contaminantes químicos Constituyen las vías de acceso y penetración de los contaminantes químicos en el organismo siendo las zonas del cuerpo que entran en contacto con los tóxicos del medio exterior contaminado.

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La absorción de un contaminante químico por el organismo supone su incorporación a la corriente sanguínea después de franquear las diferentes barreras biológicas existentes (epidermis, paredes alveolares, mucosas gástrica y endotelial, tejido vascular, etc.), a las que se accede a través de diferentes vías entre las que destacan las siguientes:

Vías de entrada Vía respiratoria

- Respiramos aire, polvo, aerosoles, humo, etc.

Vía dérmica

- A través de la piel entra y se incorpora al riego sanguíneo

Vía digestiva

- A través de la boca, esófago, estómago e intestinos

Vía parental

- A través de llagas, heridas etc.

Vía respiratoria: Formada por nariz, boca, laringe, bronquios, bronquiolos y alvéolos pulmonares. Esta es la vía de entrada de los contaminantes químicos más importante en el ambiente laboral, ya que absolutamente cualquier sustancia presente en la atmósfera de trabajo es susceptible de ser inhalada (< 10 µm de diámetro), pero sólo las partículas que posean un tamaño adecuado podrán llegar a los alvéolos pulmonares. También influye en la absorción, la solubilidad de las partículas inhaladas en los fluidos y mucosidades que recubren las paredes del sistema respiratorio. Si el tóxico es un gas, vapor o aerosol líquido liposoluble y de tamaño adecuado, atravesará la membrana alvéolo-capilar por difusión. Si el tóxico es un sólido, las partículas menores de 5 µm pueden alcanzar la región alveolar y provocar una acción agresiva local (neumoconiosis, fibrótica o no), o pasar al riego sanguíneo. Las partículas sólidas mayores de 5 µm quedarán retenidas en la mucosa nasofaríngea, en la tráquea o en los alveolos pulmonares. La porción total de contaminante absorbido por vía inhalatoria depende de la concentración en la atmósfera de trabajo, del tiempo de exposición y de la ventilación pulmonar. Vía dérmica: Incluye la piel y otras partes del cuerpo humano expuestas a la atmósfera ambiental (como los ojos). Es la segunda vía de penetración en importancia, en lo referente a los contaminantes químicos. La piel ofrece una resistencia alta a la penetración, aunque existen algunos compuestos que son capaces de atravesarla, bien asociándose con otras sustancias o bien directamente alcanzando los capilares y la corriente sanguínea. Para algunas sustancias, la piel es la vía principal de penetración. Existen algunas sustancias que pueden producir un daño, sin penetrar en la piel (dermatitis de contacto o reacciones alérgicas). Los disolventes orgánicos como el tolueno y el n-butanol así como algunos compuestos inorgánicos como ciertos derivados de cromo hexavalente pueden atravesar la barrera epidérmica y también producir daños locales en la piel (dermatitis de contacto). La temperatura, sudoración, estado de la piel, superficie expuesta y vestuario pueden influir en la absorción de sustancias a través de la piel.

Fig. 2.23 Vias de entrada al organismo

Vía digestiva: Comprende el sistema formado por boca, estómago e intestinos. Esta vía tiene poca importancia en el ámbito laboral, salvo en ambientes muy contaminados, en casos accidentales o de falta de higiene personal. Hay que tener en cuenta que se pueden ingerir mucosidades procedentes de la vías respiratorias en las que hayan quedado retenidos tóxicos inhalados los cuales pueden ser absorbidos en la vía digestiva.

Vía parental: En este caso se produce la penetración directa del contaminante en el organismo a través de una discontinuidad de la piel (herida o punción).

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2.6.4 Condiciones particulares del entorno de trabajo Se refiere a todos aquellos factores que condicionan la presencia del contaminante en el entorno laboral. Como por ejemplo, los dispositivos generales de prevención para evitar la propagación de contaminantes químicos (sistemas de ventilación, extracción, etc.).

2.6.5 Susceptibilidad individual, estado fisiológico del trabajador expuesto o predisposición individual Se refiere a las características personales e intrínsecas del individuo, que pueden condicionar el grado de afectación producido por un contaminante químico (edad, sexo, estilos de vida, estado previo de salud, hábitos alimenticios, higiene personal, etc.), así como la influencia del entorno en que habita (proximidad de la vivienda al centro de trabajo, ubicación en áreas más o menos contaminadas, etc.).

2.7 Evaluación del riesgo Como en todo problema higiénico la evaluación del riesgo es importantísima puesto que del estudio que se efectúe se van a sacar las medidas de prevención. En el esquema 2.3 se puede ver el camino que se ha de seguir en una evaluación de riesgos por contaminantes químicos en el ambiente de trabajo.

2.7.1 Introducción El control y protección de la exposición de los trabajadores a contaminantes químicos viene regulado en el Real Decreto 374/2001 sobre protección de la seguridad y salud de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo. Este real decreto señala en su artículo 3 la obligatoriedad de realizar evaluaciones de los riesgos para la seguridad y salud de los trabajadores derivados de la exposición a contaminantes químicos.

2.7.2 Definiciones interesantes 1. Agente químico: todo elemento o compuesto químico, por sí solo o mezclado, tal como se presenta en estado natural o es producido, utilizado o vertido, incluido el vertido como residuo, en una actividad laboral, se haya elaborado o no de modo intencional y se haya comercializado o no.

2. Exposición a un agente químico: presencia de un agente químico en el lugar de trabajo que implica el contacto de éste con el trabajador, normalmente por inhalación o por vía dérmica.

3. Peligro: la capacidad intrínseca de un agente químico para causar daño. 4. Riesgo: la posibilidad de que un trabajador sufra un determinado daño derivado de la

Fig. 2.24 Pensando en la evaluación de riesgos.

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exposición a agentes químicos. Para calificar un riesgo desde el punto de vista de su gravedad, se valorarán conjuntamente la probabilidad de que se produzca el daño y la severidad del mismo.

5. Agente químico peligroso: agente químico que puede representar un riesgo para la seguridad y salud de los trabajadores debido a sus propiedades fisicoquímicas, quími-

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cas o toxicológicas y a la forma en que se utiliza o se halla presente en el lugar de trabajo. Se consideran incluidos en esta definición, en particular: a) Los agentes químicos que cumplan los criterios para su clasificación como sustancias o preparados peligrosos establecidos, respectivamente, en la normativa sobre notificación de sustancias nuevas y clasificación, y envasado y etiquetado de sustancias peligrosas y en la normativa sobre clasificación, envasado y etiquetado de preparados peligrosos, con independencia de que el agente esté clasificado o no en dichas normativas, con excepción de los agentes que únicamente cumplan los requisitos para su clasificación como peligrosos para el medio ambiente.

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Esquema 2.3 Evaluación del riesgo por contaminantes químicos en el ambiente de trabajo.

b) Los agentes químicos que dispongan de un valor límite ambiental de los indicados en el apartado 4 del artículo 3 del presente real decreto.

6. Actividad con agentes químicos: todo trabajo en el que se utilicen agentes químicos, o esté previsto utilizarlos, en cualquier proceso, incluidos la producción, la manipulación, el almacenamiento, el transporte o la evacuación y el tratamiento, o en el que se produzcan como resultado de dicho trabajo.

7. Valores límite ambientales: valores límite de referencia para las concentraciones de los agentes químicos en la zona de respiración de un trabajador. Se distinguen dos tipos de valores límite ambientales: a) Valor límite ambiental para la exposición diaria: valor límite de la concentración media, medida o calculada de forma ponderada con respecto al tiempo para la jornada laboral real y referida a una jornada estándar de ocho horas diarias. b) Valor límite ambiental para exposiciones de corta duración: valor límite de la concentración media, medida o calculada para cualquier periodo de quince minutos a

La base de la evaluación de los riesgos es que se identifiquen los contaminantes y que se compare el valor de exposición con los valores límite de referencia. Hay sustancias para las cuales existen valores límite en la normativa legal española en cuyo caso el valor de la exposición deberá ser inferior a dichos límites.

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Agentes químicos contaminantes lo largo de la jornada laboral, excepto para aquellos agentes químicos para los que se especifique un periodo de referencia inferior.

8. Valor límite biológico: el límite de la concentración, en el medio biológico adecuado, del agente químico o de uno de sus metabolitos o de otro indicador biológico directa o indirectamente relacionado con los efectos de la exposición del trabajador al agente en cuestión.

9. Vigilancia de la salud: el examen de cada trabajador para determinar su estado de salud, en relación con la exposición a agentes químicos específicos en el trabajo.

Fig. 2.25 Contaminación ambiental.

2.7.3 Factores para tener en cuenta Para la evaluación del riesgo hay que tener en cuenta: Sus propiedades peligrosas y cualquier otra información necesaria para la evaluación de los riesgos, que deba facilitar el proveedor, o que pueda recabarse de éste o de cualquier otra fuente de información de fácil acceso. Esta información debe incluir la ficha de datos de seguridad y, cuando proceda, la evaluación de los riesgos para los usuarios, contempladas en la normativa sobre comercialización de agentes químicos peligrosos. Los valores límite ambientales y biológicos. Las cantidades utilizadas o almacenadas de los agentes químicos. El tipo, nivel y duración de la exposición de los trabajadores a los agentes y cualquier otro factor que condicione la magnitud de los riesgos derivados de dicha exposición, así como las exposiciones accidentales. Cualquier otra condición de trabajo que influya sobre otros riesgos relacionados con la presencia de los agentes en el lugar de trabajo y, específicamente, con los peligros de incendio o explosión. El efecto de las medidas preventivas adoptadas o que deban adoptarse. Las conclusiones de los resultados de la vigilancia de la salud de los trabajadores que, en su caso, se haya realizado y los accidentes o incidentes causados o potenciados por la presencia de los agentes en el lugar de trabajo.

Esquema 2.4 Factores que deben tenerse en cuenta en la evaluación de riesgos

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La evaluación del riesgo debe incluir todas aquellas actividades, tales como las de mantenimiento o reparación, cuya realización pueda suponer un riesgo para la seguridad y salud de los trabajadores, por la posibilidad de que se produzcan exposiciones de importancia o por otras razones, aunque se hayan tomado todas las medidas técnicas pertinentes. La evaluación de los riesgos derivados de la exposición por inhalación a un agente químico peligroso deberá incluir la medición de las concentraciones del agente en el aire, en la zona de respiración del trabajador, y su posterior comparación con los valores umbrales de referencia que correspondan. El procedimiento de medición utilizado deberá adaptarse a la naturaleza de dicho valor umbral.

2.7.4 Valores límite umbral Se han elaborado varias listas de niveles de exposición laboral admisibles, que obedecen a criterios y datos no siempre coincidentes. La lista de más amplia aceptación en los países occidentales es la debida a la American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) de EEUU y que se denomina Threshold Limits Values (TLV), o sea, valores límites umbral. Otras listas importantes son los valores MAK (concentraciones máximas admisibles) de la República Federal Alemana, los valores MAC de Rusia y los valores límite de Suecia. Estos límites se desglosan en tres:

TLV-TTWA (ponderado en el tiempo y referido a una jornada de trabajo de ocho horas diarias): Concentración media ponderada en el tiempo para una jornada normal de ocho horas diarias y 40 semanales, a la que pueden estar expuestos repetidamente casi todos los trabajadores, sin sufrir efectos adversos. Se hace equivaler la exposición total a lo largo de una jornada con una media ponderada de concentración (concentración constante durante 8 h/día o 40 h/semana) para así comparar el dato resultante con una referencia estandarizada, la cual marca el nivel de concentración constante que podría resultar perjudicial. TLV-SSTEL (límite de corta duración): Concentración a la que pueden estar expuestos los trabajadores durante un corto periodo de tiempo sin sufrir irritaciones, daños crónicos en tejidos o narcosis. No es un límite de exposición independiente del TWA, sino complementario para los casos en los que se admite la existencia de efectos agudos de una sustancia cuyos efectos tóxicos, son fundamentalmente, de carácter crónico. Se refiere a exposiciones intensas en periodos de corta duración que no deben superar los 15 minutos (separados en una hora) ni repetirse más de cuatro veces al día. TLV-C C (límite techo instantáneo): Concentración límite que no se puede sobrepasar en ningún momento de la exposición. Referencia para cortos periodos de exposición, difíciles de medir, excepto si se controlan los momentos de máxima concentración y se realizan en los mismos mediciones de 15 minutos de duración como máximo. Especialmente importante para efectos agudos o irritaciones instantáneas, en los que se hacen más recomendables métodos de detección instantánea en periodos cortos.

2.7.5 Valores límite ambientales Desde 1999 el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo viene editando y actualizado anualmente el documento Límites de Exposición Profesional para Agentes Químicos en España (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo), el cual es la referencia para comparar el nivel de riesgo que tiene un puesto de trabajo respecto a la concentración media ponderada y referida a ocho horas de trabajo obtenida durante el muestreo con estos valores límite ambientales. El Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo define asimismo tres valores límite ambientales:

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VLA-E ED: es el valor de referencia para la exposición diaria (ED), siendo esta ED la concentración media del agente químico en la zona de respiración del trabajador medida o calculada de forma ponderada con respecto al tiempo para la jornada de trabajo real y referida a una jornada estándar de 8 horas diarias. VLA-E EC: es el valor de referencia para la exposición de corta duración (EC), siendo esta EC la concentración media del agente químico en la zona de respiración del trabajador medida o calculada para cualquier periodo de 15 minutos a lo largo de la jornada laboral, excepto para aquellos agentes para los que se especifique un periodo de referencia inferior en la lista de valores límite. Este VLA-EC no debe ser superado por ninguna EC a lo largo de la jornada laboral. Para aquellos agentes químicos que tienen efectos agudos reconocidos pero cuyos principales efectos tóxicos son de naturaleza crónica, el VLAEC constituye un complemento del VLA-ED y, por tanto, la exposición a estos agentes habrá de valorarse en relación con ambos límites. En cambio, a los agentes químicos de efectos principalmente agudos como, por ejemplo, los gases irritantes o corrosivos, solamente se les asigna para su valoración el VLA-EC LD: Límite de desviación. Pueden utilizarse para controlar las exposiciones por encima del VLA-ED, dentro de una misma jornada de trabajo, de aquellos agentes químicos que lo tienen asignado. No son nunca límites independientes, sino complementarios de los VLA que se hayan establecido para el agente en cuestión, y tienen un fundamento estadístico. Para los agentes que tienen asignado un VLA-ED, pero no VLA-EC, se establece el producto de 3 x VLA-ED como valor que no deberá superarse durante más de 30 minutos en total a lo largo de la jornada de trabajo, no debiéndose superar en ningún momento el valor 5 x VLA-ED Normalmente obtendremos estos valores umbral en: mg/m3: es decir peso de la sustancia por cada m3 de aire p.p.m. (partes por millón): mililitros de la sustancia en un m3 de aire. Ambos datos mantienen una relación unívoca, de manera que si tenemos un valor umbral en mg/m3 y lo queremos es finalmente tener esta referencia en mililitros de contaminante entre m3 de aire o, dicho de otra manera, en partes de contaminante por millón (ppm), lo que habrá que hacer es multiplicar la concentración de contaminante en mg/m3 por 24,45 y dividirlo entre el peso molecular en gramos de la sustancia muestreada. Todos estos valores límite lo que nos definen son umbrales de concentración con riesgo referidos principalmente a una jornada de exposición de ocho horas de trabajo. En el caso de un trabajador expuesto durante T horas al día a una concentración C de un determinado contaminante cuyo valor límite fuera VL, se podría calcular cuantitativamente el porcentaje de exposición máxima permisible a ese contaminante en que se encuentra: % EMP = C / VL x T / 8 x 100

2.7.6 Índices biológicos de exposición Por otra parte, la American Conference of Governmental Industrial Hygienists establecía en sus documentos anuales los llamados BEI (Índices Biológicos de Exposición), los cuales eran una referencia de los límites de contenido de contaminante en el cuerpo que si se superaba podía constituir una situación de peligro. El Documento sobre límites de exposición profesional para agentes químicos en España ha traspuesto a su vez estos valores y los ha denominado Indicadores Biológicos (IB). Así, se entiende por indicador biológico un parámetro apropiado en un medio biológico del trabajador, que se mide en un momento determinado y está asociado indirectamen-

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te con la exposición global, es decir, por todas las vías de entrada, a un agente químico. Como medios biológicos se utilizan el aire exhalado, la orina, la sangre y otros. Según cual sea el parámetro, el medio en que se mida y el momento de la muestra, la medida puede indicar la intensidad de una exposición promedio diaria o la cantidad total del agente acumulada en el organismo, es decir, la carga corporal total. Se consideran dos tipos de indicadores biológicos:

IB de dosis: es un parámetro que mide la concentración del agente químico o de alguno de sus metabolitos en un medio biológico del trabajador expuesto. IB de efecto: es un parámetro que puede identificar alteraciones bioquímicas irreversibles, inducidas de modo característico por el agente químico al que está expuesto el trabajador. Fig. 2.26 Índices biológicos de exposición.

2.7.7 Criterios de aditividad En el caso de actividades que entrañen una exposición a varios agentes químicos peligrosos, la evaluación deberá realizarse atendiendo al riesgo que presente la combinación de dichos agentes. La acción simultánea de varios tóxicos puede, excepcionalmente, potenciar o inhibir los efectos que producirían actuando aisladamente. En los casos normales, unos efectos resultan independientes y algunos otros aditivos. La situación de aditividad es particularmente importante y se puede predecir cuando los efectos de los tóxicos participantes coincidan sobre un mismo órgano o mecanismo biológico. En esos casos, el criterio para valorar una situación segura es comprobar si la suma de la relación entre la concentración de cada contaminante existente entre su correspondiente VLA-EC supera la unidad:

C1/VLA-ED1 + C2/VLA-ED2 + C3/VLA-ED3 + ... < 1

Si existe suficiente información para creer que los efectos son independientes, se excederá el límite cuando un sólo sumando supere la unidad. En el caso de efectos potenciadores se considerá, como mínimo, que los contaminantes tienen efectos aditivos, y se establecerá un coeficiente de reducción para los valores límite.

Ejemplo 3 Aditividad de los TLV en atmósferas o ambientes: La medición de un ambiente laboral ha dado como resultado 400 ppm de acetona (TLV 500 ppm), 150 ppm de acetato de secbutilo (TLV 200 ppm) y 100 ppm de metiletilcetona (TLV 200 ppm). Calculamos:

Conviene destacar que aunque por separado ninguno de los contaminantes sobrepasa su TLV correspondiente, el efecto aditivo de la mezcla nos permite afirmar que existe riesgo higiénico.

400 / 500 + 150 / 200 + 100 / 200 = 0,80 + 0,75 + 0,5 = 2,05 > 1

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2.8 Fuentes de información sobre materias peligrosas: hojas de seguridad de los productos

Las fichas informativas de productos constituyen un sistema básico y complementario al etiquetado. Son fichas técnicas de información creadas por el fabricante de la materia prima en las que se recogen los diferentes aspectos preventivos y/o de emergencia a tener en cuenta en la manipulación y almacenamiento de las mismas. La ficha de datos de seguridad de un producto, a efectos de una utilización segura, debe ser facilitada obligatoriamente por el fabricante o suministrador con la primera entrega de un producto químico peligroso y se compone de 14 apartados que incluyen la información disponible de acuerdo con las directrices indicadas en la normativa. En cumplimiento del artículo 18 de la Ley de prevención de riesgos laborales, el empresario debe informar a los trabajadores de los riesgos derivados de la manipulación de productos químicos y poner a su disposición la documentación informativa al respecto.

Contenido de una ficha de datos de seguridad. Información básica que debe contener una ficha: Datos de identificación de la sustancia. Nombre y concentración. Datos del suministrador y su localización. Características fisico-químicas y parámetros de peligrosidad. Riesgos específicos para la salud y el medio ambiente. Medidas preventivas en el manejo y almacenamiento. Seguridad personal. Primeros auxilios y actuaciones en casos de emergencia. Medios de lucha contra incendios. Información toxicológica. Información ecológica. Consideraciones relativas a la eliminación. Consideraciones relativas al transporte. Informaciones reglamentarias.

Mediante el etiquetado y las fichas de seguridad, el fabricante informa de la peligrosidad de los productos suministrados y de las precauciones básicas que deben seguirse. Por otro lado deben mencionarse las fichas de emergencia destinadas a informar a los transportistas y a los servicios públicos de las actuaciones ante un accidente generado en el transporte de una sustancia peligrosa.

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Tabla 2.23 Ficha de datos de seguridad de la piridina Tipos de peligro / exposición

Peligros / síntomas agudos

Prevención

Primeros auxilios / lucha contra incendios Polvo, espuma resistente al alcohol, agua en grandes cantidades, dióxido de carbono.

Incendio

Altamente inflamable.

Evitar las llamas, NO producir chispas y NO fumar.

Explosion

Las mezclas vapor/aire son explosivas.

Sistema cerrado, ventilación, equipo eléctrico y de alumbrado a prueba de explosiones. NO utilizar aire comprimido para llenar, vaciar o manipular.

Exposición Inhalación

Tos, vértigo, dolor de cabeza, náuseas, jadeo, pérdida del conocimiento.

Ventilación, extracción localizada o protección respiratoria.

Piel

°PUEDE ABSORBERSE! Enrojecimiento (para mayor información, véase inhalación).

Traje de protección.

Ojos

Enrojecimiento, dolor.

Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse con facilidad) y proporcionar asistencia médica.

Dolor abdominal, diarrea, vómitos, debilidad (para mayor información, véase inhalación).

Enjuagar la boca, NO provocar el vómito, dar a beber agua abundante y proporcionar asistencia médica.

Ingestión

En caso de incendio: mantener fríos los bidones y demás instalaciones rociando con agua.

Aire limpio, reposo, respiración artificial si estuviera indicada y proporcionar asistencia médica. Quitar ropas contaminadas, aclarar la piel con agua abundante (ducharse) y proporcionar asistencia médica.

Derramas y fugas

Almacenamiento

Envasado y etiquetado

Recoger, en la medida de lo posible, el líquido que se derrama y el ya derramado en recipientes herméticos, absorber el líquido residual en arena o absorbente inerte y trasladarlo a un lugar seguro. NO verterlo al alcantarillado (protección personal adicional: equipo autónomo de respiración).

A prueba de incendio. Separado de oxidantes fuertes, ácidos fuertes, alimentos y piensos. Mantener bien cerrado, en lugar fresco y seco.

No transportar con alimentos y piensos. símbolo F símbolo Xn R: 11-20/21/22 S: (2-)26-28 Clasificación de peligros NU: 3 riesgos subsidiarios NU: 6.1 Grupo de envasado NU: II

2.9 Normativa general para

contaminantes químicos

Y Convenio 42 de la OIT, relativo a la indemnización por enfermedades profesionales (revisado en 1934). Y Real Decreto 1995/1998, de 12 de mayo, por el que se aprueba el cuadro de enfermedades profesionales en el sistema de la Seguridad Social. Y Real Decreto 2821/1981, de 27 de noviembre, por el que se modifica el párrafo cuarto, punto tercero, del apartado d) del Real Decreto 1995/1978, de 12 de mayo, que aprobó el cuadro de enfermedades profesionales en el sistema de la Seguridad Social.

* Consultar los primeros auxilios en el CD.

Y Resolución de 30 de diciembre de 1993, de la Secretaría General para la Seguridad Social, por la que se considera provisionalmente como enfermedad profesional la detec-

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Agentes químicos contaminantes tada en industrias del sector de aerografía textil de la Comunidad Autónoma Valenciana. Las disposiciones de etiquetado están en un apartado distinto.

Directiva 2000/39/CE de la Comisión, de 8 de junio de 2000, por la que se establece una primera lista de valores límite de exposición profesional indicativos en aplicación de la Directiva 98/24/CE del Consejo relativa a la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo (texto pertinente a efectos del EEE). Real Decreto 374/2001, de 6 de abril sobre la protección de la salud y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo.

2.9.1 Cloruro de vinilo Orden de 9 de abril de 1986 por la que se aprueba el Reglamento para la prevención de riesgos y protección de la salud por la presencia de cloruro de vinilo monómero en el ambiente de trabajo. BOE de 6 de mayo de 1986.

2.9.2 Cancerígenos Real Decreto 665/1997, de 12 de mayo, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes cancerígenos durante el trabajo. Directiva 90/394/CEE, de 28 de junio, relativa a la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes cancerígenos durante el trabajo (modificado por la Directiva 97/42/CE) Real Decreto 1124/2000, de 16 de junio, por el que se modifica el Real Decreto 665/1997, de 12 de mayo, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes cancerigenos durante el trabajo. Directiva 97/42/CE del Consejo de 27 de junio de 1997 por la que se modifica por primera vez la Directiva 90/394/CEE relativa a la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes carcinógenos durante el trabajo (sexta Directiva específica con arreglo al apartado 1 del artículo 16 de la Directiva 89/391/CEE). Convenio 136 de la OIT, relativo a la protección contra los riesgos de intoxicación por el benceno.

Directiva 88/364/CEE, de 9 de junio de 1989, recoge la protección de los trabajadores mediante la prohibición, por sus riesgos cancerígenos, de determinados agentes específicos y/o determinadas actividades.

2.9.3 Amianto Convenio 162 de la OIT, sobre utilización del asbesto en condiciones de seguridad. Orden de 31 de octubre de 1984 por la que se aprueba el Reglamento sobre trabajos con riesgo de amianto.

Orden de 7 de enero de 1987 por la que se establecen normas complementarias del Reglamento sobre trabajos con riesgo de amianto. Resolución de 8 de septiembre de 1987, de la Dirección General de Trabajo, sobre tramitación de solicitudes de homologación de laboratorios especializados en la determinación de fibras de amianto. Orden de 22 de diciembre de 1987 por la que se aprueba el modelo de libro registro de datos correspondientes al Reglamento sobre trabajo con riesgo de amianto.

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Directiva 83/477/CEE del Consejo, de 19 de septiembre de 1983, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al amianto durante el trabajo (segunda Directiva particular con arreglo al artículo 8 de la Directiva 80/1107/CEE). Directiva 87/217/CEE del Consejo de 19 de marzo de 1987 sobre la prevención y la reducción de la contaminación del medio ambiente producida por el amianto.

Resolución de 20 de febrero de 1989 de la Dirección General de Trabajo, por la que se regula la remisión de fichas de seguimiento ambiental y médico para el control de exposición al amianto. Real Decreto 108/1991 de 1 de febrero de 1991 sobre prevención y reducción de la contaminación del medio ambiente producida por el amianto. Orden de 26 de julio de 1993, por la que se modifican los art. 2, 3. y 13 de la O.M. 31 octubre 1984, por la que se aprueba el Reglamento sobre trabajos con riesgo de amianto, y el art. 2 de la O.M. 7 enero 1987, por la que se establecen normas complementarias del citado Reglamento, trasponiéndose a la legislación española la Directiva del Consejo 91/382/CEE, de 25 junio. Orden de 7 de diciembre de 2001, por la que se modifica el anexo I del Real Decreto 1406/1989, de 10 de noviembre, por el que se imponen limitaciones a la comercialización y al uso de ciertas sustancias y preparados peligrosos.

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autoevaluación Test 2- Agentes químicos contaminantes

1. Se entiende por preparado químico: A) Toda sustancia química. B) Cualquier elemento químico obtenido mediante cualquier proceso de producción. C) Una mezcla o solución compuesta por dos o más sustancias diferentes.

7. ¿Qué diferencia hay entre gas y vapor? A) Si comprimimos el vapor, puede licuar mientras que si comprimimos el gas sin tocar la temperatura no licuará. B) La presión y la temperatura de un gas están por encima de un punto crítico y la del vapor no.

2. Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son falsas A) La materia en suspensión son sólidos o líquidos que se mantienen en equilibrio en un fluido.

C) Un gas es un producto químico pero un vapor es un producto físico. D) Sólo c) es falsa

B) El humo y la niebla se diferencian en que el humo esta formado por sólidos y la niebla por líquidos.

8. Si se provoca la inflamación de una nube de gas

C) Una partícula de más de 10 micras y menos de 100

inflamable tras una fuga producida en la brida de una

es materia sedimentable. D) Nada es totalmente cierto.

tubería exterior, el fenómeno normalmente que se espera será: A) Una detonación.

3. ¿Cuáles de los siguientes factores fisico-químicos no

B) Una explosión química.

afectan a las reacciones químicas?

C) Una deflagración.

A) Catalizadores, inhibidores, temperatura, tipo de enlace. B) Tiempo de reacción, velocidad de reacción, energía eléctrica. C) Concentración de reactivos, distancia de enlace, golpes y rozaduras.

9. La temperatura de inflamación es un parámetro determinante del peligro del incendio de: A) Un gas. B) Un líquido. C) Un polvo comburente.

4. ¿Cómo puedo conocer el nivel de riesgo de una reac-

10. ¿Cómo se catalogaría un producto con un punto de

ción química?

inflamación P.I. de 23º?

A) Calculando el balance de oxígeno.

A) Inflamable.

B) Conociendo la tempertatura y la presión de la reac-

B) Muy inflamable.

ción. C) Con el cálculo termodinámico.

C) Poco inflamable. D) Combustible.

5. ¿Cuál de los siguientes reacciona violentamente con

11. Indica cuál de los siguientes parámetros permite

el agua?

determinar la toxicidad aguda vía oral de un producto

A) Ácidos débiles.

químico.

B) Metales alcalinos cómo el sodio (Na).

A) DL-50

C) Fosfinas.

B) TLV- STEL C) LC-50

6.Indica cúal de las siguientes incompatibilidades no es 12. Las sustancias muy corrosivas son aquellas que pro-

cierta: A) Glicoles con agua. B) Cromo con alcohol.

A) Menos de 60 minutos.

C) Ácido sulfúrico con azúcar.

B) Menos de 3 minutos.

D) Cianuros con ácidos.

C) Menos de 30 segundos.

E) A) y C).

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vocan quemaduras por contacto dérmico en:

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autoevaluación 13. Las sustancias carcinogénicas Xn son: A) Sustancias de las que no se dispone de información

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B) Anestésicos y narcóticos. C) Corrosivos.

suficiente, pero que presentan signos preocupantes. B) Sustancias de las que no se dispone de información suficiente para suponer que provocan cáncer en el ser humano. C) Sustancias de las que se dispone de información

17. Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas: A) STEL aplicado a un TLV significa que aquel TLV es el mas importante

suficiente para suponer que provoca cáncer en el

B) Un TLV-C no debe rebasarse nunca

ser humano.

C) TWA son las siglas de una compañía aérea D) Los valores MAC son límites de exposición estableci-

14. ¿Qué vía de entrada de contaminantes en el orga-

dos por el Sr. Mac Adams

nismo es la más grave? A) Vía digestiva.

18. Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son

B) Vía parental.

falsas:

C) Vía respiratoria y cutánea.

A) DMA es comparable al TLV-C. B) CPP es comparable al TLV. C) Los VLB se refieren a exposición a parásitos y micro-

15. De los tóxicos industriales siguientes, ¿cuál de ellos actúa directamente en la sangre?

bios. D) VLA -EC es comparable al TLV-STEL.

A) Los sistémicos, irritantes y neumoconióticos. B) Asfixiantes químicos. C) Asfixiantes simples.

16. ¿Qué tipo de efecto tiene el contaminante correspondiente a ácidos y álcalis? A) Sensibilizante.

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