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• Armando Sánchez Romero

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Análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

DRA. MATILDE EVA ESPINOSA RUBIO

INFORME FINAL 1º DE OCTUBRE DEL 2008.

CONTRATO INE/ADA-014/2008

Participantes: Dra. Matilde Eva Espinosa Rubio Consultora Ambiental

Participantes por la DGCENICA: Dr. Miguel Magaña Reyes Jefe de Departamento de Estudios sobre Compuestos Orgánicos Tóxicos y Precursores de Ozono.

Biol. Salvador Blanco Jiménez Subdirección de Investigación en Contaminación Atmosférica

Dra. Beatriz Cárdenas González, Dirección de Investigación Experimental en Contaminación Atmosférica

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

ÍNDICE

Resumen Ejecutivo Introducción 1. Antecedentes 2. Justificación 3. Objetivos 3.1. Objetivo general 3.2. Objetivos particulares 4. Impacto Social, Ambiental y Económico 5. Responsable por parte de la DGCENICA 6. Análisis de información para sustentar una norma de Calidad del Aire para Benceno, Tolueno y Xilenos. 6.1. Características generales de los compuestos aromáticos benceno, tolueno y xilenos (BTX). 6.1.1. Benceno. 6.1.2. Tolueno. 6.1.3. Xilenos. 6.2. Niveles Ambientales de BTX. 6.3. Efectos de los BTX en el aire ambiente sobre la salud y los ecosistemas. 6.3.1. Efectos de los BTX sobre la salud 6.3.1.1. Benceno. 6.3.1.2. Tolueno. 6.3.1.3. Xilenos 6.3.2. Efectos de los BTX sobre los ecosistemas. 6.4. Análisis comparativo de la normatividad existente sobre niveles ambientales permisibles de BTX. 6.5. Análisis comparativo de métodos de muestreo y análisis para BTX en aire. 6.5.1. Muestreo en Recipientes evacuados 6.5.2. Muestreo en sorbentes sólidos 6.5.3. Métodos Analíticos 6.5.3.1. Cromatografía de gases. 6.5.3.2. Cromatografía de Líquidos. 6.5.3.3. Espectrometría Infra roja 7. Análisis de la factibilidad técnica, política y económica de la implantación de una norma oficial mexicana sobre niveles ambientales para BTX. Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

1 1 5 7 8 8 8 9 10 11 11 11 12 13 15 23 23 23 24 27 29 29 34 34 35 35 36 36 36 37

8. Normas Mexicanas en materia de Muestreo y Análisis de BTX Bibliografía ANEXO I. Niveles Ambientales de BTX. ANEXO II. Norma Oficial Mexicana

40 41 46 70

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Resumen Ejecutivo El día 1º del mes de julio del 2008 se firmó el contrato de prestación de servicios entre la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales-Instituto Nacional de Ecología y la Dra. Matilde Eva Espinosa Rubio con el objetivo de desarrollar el proyecto de asesoría denominado “Análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos”. En este estudio se ha tratado de generar información suficiente sobre los contaminantes no criterio BTX lo que puede ser útil para la toma de decisiones de las autoridades al elaborar una Norma Oficial Mexicana de Calidad del Aire en materia de estos compuestos. En este informe, final, se incluye una descripción general de los BTX, los niveles de concentración comúnmente encontrados en ambientes interiores y exteriores en diversas partes del mundo haciendo énfasis en la información disponible para nuestro país. Después se presentan algunos de los efectos más importante que estos compuestos tienen sobre la salud y los ecosistemas, se comenta la normatividad que existe en otros países y los principales métodos de muestreo y análisis comúnmente empleados para evaluar los BTX. Asimismo se presenta un breve análisis de la factibilidad técnica, política y económica de la implantación de una norma oficial mexicana sobre niveles ambientales para BTX.

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

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Introducción

La contaminación del aire es uno de los problemas más frecuentes que se presentan en las zonas urbanas de nuestro país. Por sus cualidades tóxicas a la salud humana y a los ecosistemas, su carácter de precursores potenciales de ozono, y por ser de uso frecuente y extendido en diversos sectores productivos, los Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), son un importante grupo de sustancias que comúnmente se encuentran como contaminantes atmosféricos. Los COVs se encuentran por lo común en el ambiente externo, en los lugares de trabajo y en las viviendas. Los humanos están, por lo tanto, fácilmente expuestos a estos compuestos químicos a través de la piel, la respiración y la ingestión y aún a bajas concentraciones éstos presentan riesgos a la salud a largo plazo. En particular, el benceno ha sido identificado como un cancerígeno humano por la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (International Agency for Research on Cancer) (IARC 1987). De hecho, los tres BTX (el benceno, el tolueno y los xilenos) son los marcadores para la exposición humana a COVs (Thammakhet et al. 2006) por lo que, para proteger la salud humana es necesario establecer límites de exposición a estos compuestos. Actualmente existen en México Normas Oficiales Mexicanas sobre Calidad del Aire para contaminantes criterio (Tabla I.1) publicadas por la Secretaría de Salud en el Diario Oficial de la Federación el 23 de diciembre de 1994 (con una modificación para la norma de ozono, publicada el 30 de octubre de 2002) en coordinación con la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) y con la participación de representantes de la academia, de los sectores productivos y de grupos ambientalistas.

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

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Tabla I.1. Valores normados para los contaminantes del aire en México Valores límite Exposición

Exposición aguda

Normas

crónica

Contaminante

Oficiales Concentración y tiempo promedio

Frecuencia máxima aceptable

(Para protección

Mexicanas

de la salud de la población susceptible)

Monóxido de carbono (CO)

11 ppm (8 horas)(12595 µg/m3)

1 vez al año

-

NOM-021SSA1-1993a

Bióxido de azufre (SO2)

0.13 ppm (24 horas) (341 µg/m3)

1 vez al año

0.03 ppm (promedio aritmético anual)

NOM-022a SSA1-1993

1 vez al año

-

No se permite

-

0.08 ppm (8 horas)d

4 veces al año

-

210 µg/m3 e (24 horas)

2% de mediciones al año

-

120 µg/m3 e (24 horas)

2% de mediciones al año

50 µg/m3 (promedio aritmético anual)f

65 µg/m3 e (24 horas)

2% de mediciones al año

15 µg/m3 (promedio aritmético anual)f

-

1.5 mg/m (promedio aritmético en 3 meses)

Bióxido de nitrógeno (NO2) Ozono (O3) Partículas suspendidas totales PST Partículas menores de 10 micrómetros PM10 Partículas menores de 2.5 micrómetros PM2.5

0.21 ppm (1 hora) (395 µg/m3) 0.11 ppm (1 hora) 3 (216 µg/m )

NOM-023SSA1-1993a Modificación a la NOM020-SSA1b 1993 Modificación a la NOM-

3

Plomo (Pb)

-

025-SSA1c

1993

NOM-026a

SSA1-1993

Fuente: Página del Instituto Nacional de Ecología: http://www.ine.gob.mx/dgicur/calaire/val_normados.html a

Diario Oficial de la Federación del 23 de diciembre de 1994. Diario Oficial de la Federación del 30 de octubre de 2002. c Diario Oficial de la Federación del 26 de septiembre de 2005, entra en vigor a partir del 26 de noviembre de 2005. d La concentración del promedio de ocho horas de ozono como contaminante atmosférico en un sitio de monitoreo, debe ser menor o igual a 0.080 ppm, tomado como el quinto máximo, en un periodo de un año, calculado como se indica en la NOM e Un sitio cumple con la norma para el promedio de 24 horas cuando el valor del percentil 98 calculado como se indica en la NOM es menor o igual al valor indicado. f Un sitio cumple con la norma anual, cuando el promedio anual de los valores diarios calculado como se indica en la NOM es menor o igual al valor indicado. b

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A la fecha no existen normas oficiales mexicanas que regulen las concentraciones ambientales de BTX a fin de reducir la exposición de los habitantes en espacios abiertos. Solamente en el ámbito laboral, la Secretaría del Trabajo y Previsión Social publicó en el Diario Oficial de la Federación la Norma NOM-010-STPS (EUM-STPS 1999) que establece los límites máximos permisibles de exposición a contaminantes del medio ambiente laboral, entre los que se incluyen los BTX. En este análisis preliminar se presentan las características generales de los BTX, los niveles ambientales detectados para estos compuestos en distintos países, haciendo énfasis en el caso de México, sus efectos sobre la salud y los ecosistemas, el estado del arte en cuanto a su normatividad y las diferentes posibilidades de monitoreo y análisis.

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1. Antecedentes

En nuestro país, al igual que en la mayoría de países en el mundo, existe una gran preocupación por controlar y revertir la contaminación del aire en zonas urbanas. Si bien hay un gran avance respecto a la identificación de las fuentes, medidas de control y normatividad sobre niveles permisibles tanto de emisión como ambientales de los principales contaminantes (óxidos de azufre y nitrógeno, monóxido de carbono, ozono y partículas suspendidas), existe una gran gama de contaminantes que aún no han sido debidamente considerados. Entre estos, los compuestos orgánicos volátiles destacan por su ubicuidad en el ambiente, la alta toxicidad de algunos de ellos y por su influencia en la calidad del aire ya que su presencia impacta directamente en la producción de otro contaminante criterio, el ozono. Los BTX se encuentran en combustibles como la gasolina. El benceno es usado como materia prima en la producción de una amplia gama de materiales tales como hules, plásticos, resinas y fibras sintéticas como el nylon y el kevlar; gomas, medicamentos, plaguicidas, y pinturas. El tolueno se usa como solvente para pinturas, impermeabilizantes, gomas, aceites y resinas. Los xilenos son usados como solventes en impresión, hules e industria de la piel (TOSC 2004) y como aditivos antidetonantes para las gasolinas. Además, tanto el benceno, como el tolueno y el xileno son constituyentes del petróleo y, por lo tanto de la gasolina. En los últimos diez años, el INE a través de la DGCENICA ha establecido una línea de investigación científica sobre compuestos orgánicos volátiles incluyendo la implantación de métodos de muestreo y análisis así como la realización de estudios para determinar la presencia y concentración de una gran gama de estos compuestos en el aire ambiente y en intramuros. Recientemente, entre 2005 y 2006, en colaboración con el Gobierno del Distrito Federal a través de la Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

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Secretaría de Medio Ambiente, realizó un diagnóstico sobre los niveles ambientales de COVs en la Zona Metropolitana del Valle de México. Asimismo, durante 2007 y en colaboración con el Gobierno del Estado de Guanajuato a través del Instituto de Ecología, se realizó un estudio para determinar los niveles ambientales de COVs en la Ciudad de Salamanca. Además, ha realizado algunas revisiones bibliográficas con el objeto de identificar el estado del arte en este tema (Magaña et al. 2007).

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2. Justificación Si bien existe un avance considerable en la implantación de programas y políticas públicas para el control y la prevención de la calidad del aire por contaminantes criterio (Jacobson 2002), como los óxidos de nitrógeno y azufre, monóxido de carbono, ozono y partículas suspendidas, existe un gran reto respecto a otros contaminantes también presentes en el aire que por su impacto en la salud y los ecosistemas deben ser incluidos en las políticas públicas. Entre estos contaminantes, se encuentran los compuestos orgánicos volátiles, los que por la alta toxicidad de algunos de ellos como por su participación en la producción de ozono troposférico hacen necesario que los tomadores de decisiones conozcan los niveles y especies de estos compuestos en aire ambiente para contar con elementos que permitan evaluar el riesgo de la población humana por la exposición a estos compuestos así como determinar el papel que estos compuestos juegan en la producción de ozono. En particular, se requiere de un análisis serio y profundo de un grupo de tres tipos de compuestos orgánicos volátiles comúnmente llamados BTX (benceno, tolueno y xilenos) dadas sus características toxicológicas y por su uso frecuente y extendido en diversos sectores productivos. Este estudio permitirá valorar si sus concentraciones en la atmósfera de las principales ciudades de México ponen en riesgo la salud de los habitantes que estén expuestos a ellos y en consecuencia se requiera de la instrumentación de medidas de prevención y control de estas sustancias, especialmente del benceno que es un cancerígeno para los seres humanos. En este análisis, se considerará el estado del arte de la normatividad en otras partes del mundo así como las evidencias científicas que la respaldan así como las condiciones económicas, políticas y sociales de nuestro país.

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3. Objetivos

3.1. Objetivo general Elaborar un análisis sobre la factibilidad técnica, económica y política para el establecimiento de una norma que establezca límites ambientales para un grupo específico de compuestos orgánicos volátiles (BTX).

3.2. Objetivos particulares

3.2.1 Realizar una búsqueda bibliográfica exhaustiva sobre evidencia científica sobre impactos a la salud y medio ambiente. 3.2.2 Revisar el estado del arte en términos de normatividad internacional sobre límites ambientales y métodos de medición. 3.1.3. Elaborar una propuesta de norma de calidad del aire sobre BTX.

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4. Impacto Social, Ambiental y Económico

Existen contaminantes atmosféricos en el aire, que no son monitoreados por la actual red de monitoreo, cuyas concentraciones ambientales no están reguladas en la actual legislación, y que constituyen un riesgo para la salud humana y los ecosistemas, además de las molestias que algunos de éstos causan por su mal olor. Entre estas sustancias se encuentran los compuestos aromáticos benceno, tolueno y xilenos, conocidos como BTX, que son usados como indicadores para la exposición humana a COVs, por lo que para proteger la salud humana es necesario contar con una Norma Oficial Mexicana, que establezca los límites de exposición a estos compuestos. Asimismo, se observa la necesidad de desarrollar metodologías confiables de muestreo y análisis de BTX que permitan evaluar el daño a la salud humana y el ambiente y la regulación de las actividades contaminantes. El apoyo económico del INE a este tipo de proyectos, tendrá un impacto social y ambiental positivo ya que contribuye a la generación de información científica que ayuda a la mejora continua del medio ambiente en diferentes ámbitos.

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5. Responsable por parte de la DGCENICA

Este estudio fue coordinado por parte de la DGCENICA-INE por el Dr. Miguel Magaña Reyes, Jefe de Departamento de estudios sobre Compuestos Orgánicos Tóxicos y Precursores de Ozono. Así mismo se contó con la participación de la Dra. Beatriz Cárdenas González, Directora de Investigación Experimental en Contaminación Atmosférica y del Biol. Salvador Blanco Jiménez, Subdirector de Investigación en Contaminantes Atmosféricos de la DGCENICA-INE.

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6. Análisis de información para sustentar una norma de Calidad del Aire para Benceno, Tolueno y Xilenos. 6.1. Características generales de los compuestos aromáticos benceno, tolueno y xilenos (BTX).

El benceno, así como el tolueno (benceno con un hidrógeno reemplazado por un grupo metilo) y los xilenos (benceno con dos hidrógenos reemplazados por dos grupos metilo, en posiciones orto, meta y para) son constituyentes del petróleo crudo y de la gasolina. En conjunto se conocen como BTX y son sobre todo contaminantes urbanos. 6.1.1. Benceno. El benceno, (C6H6) es un líquido incoloro de aroma dulce y sabor ligeramente amargo (Sanambi 2008a).

Molécula:

Símbolos; frases de riesgo

Nº CAS

Nº EC

Nº NU

F, T R: 45-46-11-36/38-48/23/24/25 S: 6553-45

71-43-2

200-753-7

1114

F: Fácilmente inflamable T: Tóxico R 45-46-11-36/38-48/23/24/25-65: Puede causar cáncer. Puede causar alteraciones genéticas hereditarias. Fácilmente inflamable. Irrita los ojos y la piel. Tóxico: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación, contacto con la piel e ingestión. Nocivo. Si se ingiere puede causar daño pulmonar S 53-45: Evítese la exposición - recábense instrucciones especiales antes del uso. En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta).

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Se evapora al aire rápidamente y es poco soluble en agua. Es sumamente inflamable, volátil y se forma tanto en procesos naturales como en actividades humanas. Se encuentra en la lista de los veinte productos químicos de mayor volumen de producción. Algunas industrias usan el benceno como punto de partida para manufacturar otros productos químicos usados en la fabricación de plásticos, resinas y fibras sintéticas como lo es el kevlar y en ciertos polímeros. El benceno es usado como producto intermedio en la producción de numerosos productos químicos, como son etilbenceno, cumeno, ciclohexano, nitrobenceno, etc. También se usa benceno para hacer ciertos tipos de gomas, lubricantes, tinturas, detergentes, medicamentos y plaguicidas. Los volcanes y los incendios forestales constituyen fuentes naturales de benceno. 6.1.2. Tolueno. El tolueno es un líquido incoloro con un olor parecido a los disolventes de pintura. Es miscible con la mayor parte de los disolventes orgánicos no polares, pero casi inmiscible en agua. El tolueno o metilbenceno (C6H5CH3) es la materia prima a partir de la cual se obtienen derivados del benceno, el ácido benzoico, el fenol, la caprolactama, la sacarina, medicamentos, colorantes, perfumes, TNT y detergentes. Existe en forma natural en el petróleo crudo y en el árbol de Tolú (Sanambi 2008b). Su nombre deriva del bálsamo del árbol Myroxylon balsamum (Bálsamo de Tolú o bálsamo de Colombia). También se produce durante la manufactura de la gasolina y de otros combustibles a partir de petróleo crudo y en la obtención del coque a partir de carbón. El tolueno se adiciona a los combustibles (como antidetonante) y también se usa como disolvente para pinturas, revestimientos, hule, resinas, diluyente en lacas nitrocelulósicas y en adhesivos.

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Molécula:

Símbolos; frases de riesgo

Nº CAS

Nº EC

Nº NU

F, Xn, Xi R:11-38-48/20-63-65-67 S: 2-36/37-46-62

108-88-3

203-625-9

1294

F: Fácilmente inflamable Xn: Nocivo Xi: Irritante R 11-38-48/20-63-65-67: Fácilmente inflamable. Irrita la piel. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación. Posible riesgo durante el embarazo de efectos adversos para el feto. Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo. S 2-36/37-46-62: Manténgase fuera del alcance de los niños. Úsense indumentaria y guantes de protección adecuados. En caso de ingestión, acúdase inmediatamente al medico y muéstresele la etiqueta o el envase. En caso de ingestión no provocar el vomito: acúdase inmediatamente al medico y muéstresele la etiqueta o el envase. R 11-38-48/20-63-65-67: Fácilmente inflamable. Irrita la piel. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación. Posible riesgo durante el embarazo de efectos adversos para el feto. Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo. S 2-36/37-46-62: Manténgase fuera del alcance de los niños. Úsense indumentaria y guantes de protección adecuados. En caso de ingestión, acúdase inmediatamente al medico y muéstresele la etiqueta o el envase. En caso de ingestión no provocar el vomito: acúdase inmediatamente al medico y muéstresele la etiqueta o el envase.

6.1.3. Xilenos. Xileno es el nombre de los dimetilbencenos. Según la posición relativa de los grupos metilo en el anillo de benceno se hace la diferencia entre orto-, meta-, y para- xileno (o con sus nombres sistemáticos 1,2-; 1,3-; y 1,4dimetilbenceno) (Sanambi 2008c).

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Moléculas:

o-Xileno

m-xileno

p-xileno

Símbolos; frases de riesgo

Nombre químico

Nº CAS

Nº EC

Nº NU

Xn R: 10-20/21-38 S: (2-)25

o-xileno

95-47-6

202-422-2

1307

m-xileno

108-38-3

203-576-3

1307

p-xileno

106-42-3

203-396-5

1307

Xn: Nocivo R 10-20/21-38: Inflamable. Nocivo por inhalación y en contacto con la piel. Irrita la piel. S (2-)25: Manténgase fuera del alcance de los niños. Evítese el contacto con los ojos.

Se trata de líquidos incoloros e inflamables con un olor característico parecido al del tolueno. Los xilenos se encuentran en los gases de coque, en los gases obtenidos en la destilación seca de la madera (de allí su nombre: χιλον significa madera en griego) y en algunos petróleos. Tienen muy buen comportamiento a la hora de su combustión en motores a gasolina y por esto se intenta aumentar su contenido en procesos de reformación. Los xilenos son buenos disolventes y se usan como tales. Además forman parte de muchas formulaciones de combustibles de gasolina donde destacan por su elevado índice de octano. Los xilenos son nocivos. Sus vapores pueden provocar dolor de cabeza, náuseas y malestar general. Aunque en la gasolina los BTX representan sólo una pequeña fracción, en la actualidad se emplean como aditivos, junto con alcanos muy ramificados para

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elevar el octanaje en sustitución del tetraetilo de plomo. La indiscutible ventaja de la sustitución está en la eliminación de esta importante fuente de plomo en el aire. Sin embargo, si bien el convertidos catalítico es capaz de oxidar los hidrocarburos no quemados que salen del escape de los vehículos, cuando el catalizador ya no sirve (o cuando el convertidor catalítico ni siquiera existe) las emisiones vehiculares contienen una alta proporción de hidrocarburos aromáticos.

6.2. Niveles Ambientales de BTX.

La presencia de BTX en el aire ha sido detectada en varios países, tanto desarrollados como en vías de desarrollo. La tabla 6.1 muestra algunos ejemplos de medición de BTX realizadas en varias partes del mundo, tanto en ambientes interiores como exteriores, utilizando medios pasivos y activos de muestreo y extrayendo la muestra con solventes o con calor. En general se observa que la concentración en interiores es mayor que en ambientes exteriores y que el compuesto aromático más abundante es el tolueno y el menos abundante el benceno. En el Anexo I se presentan varios casos de estudio de BTX en diversas partes del mundo En México existen relativamente pocos estudios relacionados con la presencia y niveles de compuestos orgánicos volátiles, la mayor parte de los cuales se han realizado en la Zona Metropolitana del Valle de México. La información existente muestra que los niveles ambientales para compuestos como benceno puede estar por arriba de los niveles recomendados por la Organización Mundial de la Salud o los admisibles en Japón o en la Unión Europea. Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

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Tabla 6.1. Ejemplos de Concentraciones de ambientes interiores y exteriores para BTX en algunas partes del mundo Autor

Método de muestreo

Lugar

Brickus et al. 1998

Aire bombeado a tubos con carbón

Brasil Oficinas

Brown et al. 1998

Muestreadores pasivos (cartuchos) de Tenax

Reino Unido Aire interior y exterior de una casa

Schneider et al. 1999

Muestreadores pasivos

Alemania Interiores (casas-habitación)

Fernández et al. 2001

Aire bombeado a tubos con Tenax

Ilgen et al. 2001

Método de análisis

Intervalo de Concentración interiores exteriores µg/m3 µg/m3

Extracción c/diclorometano

GC-FID

b 1.6-34.5 t 2.2-320.5 x 1.8-60.6

Desorción térmica

GC-FID

b 9.4-14.9 t 17.5-33.5 x 4.8-19.5

b 2.7-6.5 t 6.4-12 x 1.7-8.6

Elusión en CS2

GC-FID

b 0.35-14.1 t 8.85-103.8 x 0.09-34

b 0.83-5.2 t 1.1-16 x 0.09-8.5

España Aire ambiente urbano

Desorción térmica

GC-MS

b 0.35-54.2 t 0.81-103.4 x 0.12-57.8

Aire bombeado a tubos con Tenax

Alemania Aire ambiente urbano

Desorción térmica

GC-MS

b 0.9-3.8 t 2.6-10.8 x 2.5-9.6

Kim et et al. 2001

Aire bombeado a tubos con Tenax GR y Carbotrap

Reino Unido Aire interior y exterior urbano

Desorción térmica

GC-MS

b 3.4-63.7 t 8.8-99.3 x 0.4-16.1

b 0.7-29.8 t 2.2-75.7 x 0.2-22.5

Sapkota et al. 2005

Aire bombeado a tubos con Carbopack B y Carboxen 1000

Estados Unidos Aire interior y exterior de una caseta de cobro de un túnel

Desorción térmica

GC/MS

b 0.29-14.9 t 0.23-40.4 x 0.05-31.8

b 2.92-35.0 t 0.23-45.2 x 0.08-27.6

Zhu et al. 2005

Aire bombeado a tubos con Carbopack B y Carboxen 1000

Canadá Aire ambiente urbano

Desorción térmica

GC-MS

b 0.025-21 t 0.02-112.9 x 0.01-205.1

b 0.025-16.9 t 0.015-30.1 x 0.01-30.9

Diferentes factores, entre ellos la dificultad para determinar fácilmente su presencia en el ambiente y/o su impacto en la salud ha resultado en procesos más complejos y más lentos para el establecimiento de normas sobre niveles ambientales permisibles para estos compuestos. En la ZMVM es de suponer que los niveles de tolueno sean los más importantes entre los BTEX ya que sus emisiones superan ampliamente las de los demás.

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Como se mencionó anteriormente, el tolueno es el contaminante que se emite en mayor cantidad y es el sector industrial el principal generador, con cerca del 39% del total. Este contaminante proviene, en su mayor parte, de la actividad de recubrimiento de superficies arquitectónicas (pinturas vinílicas) y del recubrimiento de superficies industriales, el cual es utilizado como solvente para limpieza y desengrase, así como diluyente de pinturas y lacas.. Entre los contaminantes tóxicos de la ZMVM sus emisiones representan el 28% mientras que las de xilenos totales son el 7% y las de benceno son sólo el 4%. En orden de importancia, los contaminantes tóxicos que se emiten en la ZMVM en más de 6 mil toneladas anuales son el tolueno, el metanol, el 1,1,1-tricloroetano, los xilenos, el n-hexano, el metil terbutil éter, el tricloroetileno, el benceno y el mxileno. Estos nueve contaminantes representan el 73% de la emisión total. Al considerar las emisiones por fuente se aprecia que el tolueno proviene tanto de fuentes puntuales, de área y móviles mientras que el benceno de fuentes móviles lo mismo que los xilenos (tabla 6.2) (GDF 2006). La tabla 6.3 muestra la emisión de contaminantes tóxicos por entidad en la ZMVM (GDF 2006). Se observa que las fuentes principales son las de área y las móviles (51 y 29% de las emisiones totales respectivamente).

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

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Tabla 6.2. Emisiones de contaminantes tóxicos del aire por fuente en la ZMVM [ton/año] Puntuales

Área

Móviles

Vegetación y suelos

Total

Tolueno

15,626

18,308

14,850

N/A

48,784

Metanol

2,768

8,825

N/E

5,059

16,652

N/S

14,228

N/E

N/A

14,228

Xilenos (Isómeros y Mezclas)

1,803

2,839

8,368

n-Hexano

1,920

5,601

1,431

N/A

8,952

N/S

932

6,119

N/A

7,051

1

6,949

N/E

N/A

6,950

Benceno

268

819

5,482

N/A

6,569

m-Xileno

151

6,022

N/E

N/A

6,173

8

684

5,135

N/A

5,827

Formaldehído

346

308

3,709

205

4,568

Etilbenceno

N/S

1,824

2,277

N/A

4,101

o-Xileno

284

2,636

N/E

N/A

2,920

Bromuro de Metilo (Bromometano)

N/S

2,918

N/E

Metil Etil Cetona (2Butanona)

1,016

1,643

N/E

1,3-Dicloropropano

N/S

2,103

N/E

1,175

844

N/E

23

96

1,234

505

1,858

378

1,568

1

4

1,951

Otros

4,183

9,701

1,703

N/A

15,587

Total

29,950

88,848

50,309

5,773

174,880

Contaminante

1,1,1-Tricloroetano

MTBE Tricloroetileno

2,2,4-Trimetilpentano

Metil Isobutil Cetona (Hexona) Acetaldehído Metales

N/S: No Significativo; N/E: No Estimado; N/A: No Aplica. Tomado de GDF 2006

18

N/A

N/A N/A N/A N/A

13,010

2,918 2,659 2,103 2,019

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

Tabla 6.3 Emisión de contaminantes tóxicos por entidad en la ZMVM, 2006

Fuente

Distrito Federal

Estado de México

ZMVM

(ton/año)

(ton/año)

(ton/año)

(%)

Puntuales

15,744

14,206

29,950

17

Área

35,748

53,100

88,848

51

Móviles

19,306

31,003

50,309

29

Naturales

2,099

3,674

5,773

3

Total

72,897

101,983

174,880

100

A continuación (tabla 6.4) se presentan por orden de importancia los contaminantes tóxicos estimados en la ZMVM (GDF 2006). Se observa que las emisiones de tolueno destacan con más de 48 mil toneladas anuales lo que representa el 28% de las emisiones totales. Como se mencionó anteriormente, el tolueno es el contaminante que se emite en mayor cantidad. El sector industrial es el principal generador con cerca del 39% del total. Este contaminante, que se usa como solvente, proviene en su mayor parte de la actividad de recubrimiento de superficies arquitectónicas (pinturas vinílicas) y del recubrimiento de superficies industriales. También es ampliamente usado para limpieza y desengrase y como diluyente de pinturas y lacas. En fuentes móviles, la categoría de autos particulares (que representan el 80% del parque vehicular) es la que más contribuye a la emisión de tolueno (contaminante asociado con la combustión de gasolina. Respecto a las fuentes puntuales, la industria química es la mayor generadora de emisiones de tolueno. Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

19

Tabla 6.4. Principales contaminantes tóxicos de la ZMVM Contaminante

(ton/año)

%

Tolueno

48,784

28

Metanol

16,652

9

1,1,1-Tricloroetano

14,228

8

Xilenos (isómeros y mezclas)

13,010

7

n-Hexano

8,952

5

Metil ter-butil éter

7,051

4

Tricloroetileno

6,950

4

benceno

6,569

4

m-Xileno

6,173

4

2,2,4-trimetilpentano

5,827

3

Formaldehído

4,568

3

Etilbenceno

4,101

2

o-Xileno

2,920

2

Bromurote metilo (Bromometano)

2,918

2

Metil etil cetona (2-Butanona)

2,659

2

1,3-Dicloropropano

2,103

1

Metil isobutil cetona (Hexona)

2,019

1

Acetaldehído

1,858

1

Metales

1,951

1

Otros

15,587

9

Total

174,880

100

Éste es utilizado como materia prima en la obtención de otros compuestos químicos como el benceno, el fenol y el diisocianato de tolueno. Excepto por el caso de algunos hidrocarburos aromáticos (el xileno, el benceno y el etilbenceno) y el MTBE, que son generados sobre todo por las fuentes móviles, las fuentes de área son las responsables de la emisión de casi todos demás contaminantes tóxicos. Las emisiones de las fuentes de área son 44% más altas que las de las fuentes móviles y casi tres veces la emisión de las fuentes puntuales.

20

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

En la Tabla 6.5 se presentan las emisiones por contaminante, así como su contribución por tipo de fuente. En las fuentes de área se genera el 98% del m-xileno en la ZMVM, contaminante que resulta de la degradación de la materia orgánica en los rellenos sanitarios. Las fuentes móviles generan más del 80% del formaldehído, del 2,2,4trimetilpentano, del benceno y del metil terbutil éter; los cuales están ligados a la quema de combustibles fósiles. Cabe mencionar que la gasolina contiene una gran concentración de compuestos tóxicos, cuyo riesgo está asociado a la inhalación de las emisiones del escape de los vehículos y de la gasolina evaporada, incluyendo las despedidas al llenar el tanque del vehículo. La vigilancia y el control de los BTX debe llevarse a cabo por medio de un riguroso programa que incluya la elaboración y subsiguiente aplicación de una norma de calidad del aire para estos compuestos y, desde luego, de su monitoreo en todo el país.

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

21

Tabla 6.5 Emisiones de contaminantes tóxicos del aire por fuente en la ZMVM (ton/año) Contaminante

Puntuales

Área

Móviles

Vegetación y suelos

Total

Tolueno

15,626

18,308

14,850

N/A

48,784

Metanol

2,768

8,825

N/E

5,059

16,652

N/S

14,228

N/E

N/A

14,228

Xilenos (isómeros y mezclas)

1,803

2,839

8,368

N/A

13,010

n-Hexano

1,920

5,601

1,431

N/A

8,952

N/S

932

6,119

N/A

7,051

1

6,949

N/E

N/A

6,950

benceno

268

819

5,482

N/A

6,569

m-Xileno

151

6,022

N/E

N/A

6,173

8

684

5,135

N/A

5,827

Formaldehído

346

308

3,709

205

4,568

Etilbenceno

N/S

1,824

2,277

N/A

4,101

o-Xileno

284

2,636

N/E

N/A

2,920

Bromurote metilo (Bromometano)

N/S

2,918

N/E

N/A

2,918

Metil etil cetona (2Butanona)

1,016

1,643

N/E

N/A

2,659

1,3-Dicloropropano

N/S

2,103

N/E

N/A

2,103

1,175

844

N/E

N/A

2,019

23

96

1,234

505

1,858

378

1,568

1

4

1,951

Otros

4,183

9,701

1,703

N/A

15,587

Total

29,950

88,848

50,309

5,773

174,880

1,1,1-Tricloroetano

Metil ter-butil éter Tricloroetileno

2,2,4-trimetilpentano

Metil isobutil cetona (Hexona) Acetaldehído Metales

N/S: No Significativo; N/E: No Estimado; N/A: No Aplica.

22

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

6.3. Efectos de los BTX en el aire ambiente sobre la salud y los ecosistemas. 6.3.1. Efectos de los BTX sobre la salud

6.3.1.1. Benceno. Se ha observado que el benceno presenta los siguientes efectos sobre la salud (Sanbasi 2008a): Inhalación. Provoca vértigo, somnolencia, dolor de cabeza, náuseas, jadeo, convulsiones y pérdida del conocimiento. Respirar, inhalar, aspirar, inspirar o ingerir niveles de benceno muy altos puede causar la muerte, mientras que niveles bajos pueden causar somnolencia, mareo, alucinaciones, aceleración del latido del corazón o taquicardia, dolores de cabeza, migrañas, temblores, tiritar, confusión y pérdida del conocimiento. Ingestión. A moderadas concentraciones puede provocar palidez, mareos y excitación seguidos por disnea, opresión en el pecho, dolor de cabeza y debilidad. Indicios clínicos de la ingestión de mayores concentraciones pueden ser euforia y excitación, seguidos por fatiga, coma y muerte. La ingestión de 9 a 12 gramos de benceno ha causado vómitos, taquicardia, forma de andar extraña, somnolencia, perdida del conocimiento y delirios, seguidos por neumonitis química y colapso, con estimulación inicial seguida por depresión súbita del SNC. Comer o tomar altos niveles de benceno puede causar vómitos o acidez, irritación del estómago, úlceras estomacales, mareo, somnolencia o convulsiones; y en último extremo la muerte. Contacto con la piel. El benceno se puede absorber por la piel. Provoca un fuerte efecto irritante, eritema y quemaduras. En casos más graves produce edema.

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

23

Contacto con los ojos. Produce enrojecimiento y dolor. Después de producirse contacto por salpicaduras en los ojos puede ocurrir daño reversible en las células epiteliales. La exposición de larga duración al benceno se manifiesta en la sangre. El benceno produce efectos nocivos en la médula de los huesos y puede causar una disminución en el número de glóbulos rojos, lo que conduce a la anemia. El benceno también puede producir hemorragias y daños en el sistema inmunitario, aumentando así las posibilidades de contraer infecciones por inmunodepresión.

Se ha determinado que el benceno es un reconocido cancerígeno en seres humanos y otros mamíferos lactantes. La exposición de larga duración a altos niveles de benceno en el aire puede producir leucemia, un cáncer de los tejidos que fabrican las células de la sangre como también cáncer de colon. La tabla 6.6 muestra el efecto sobre la salud humana de distintas concentraciones de benceno. 6.3.1.2. Tolueno. El tolueno es una sustancia nociva aunque su toxicidad es muy inferior a la del benceno. El tolueno puede afectar al sistema nervioso. Niveles bajos o moderados pueden producir cansancio, confusión, debilidad, pérdida de la memoria, náusea, pérdida del apetito y pérdida de la audición y la vista. Estos síntomas generalmente desaparecen cuando la exposición termina (Sanbasi 2008b). Los vapores de tolueno presentan un ligero efecto narcótico e irritan los ojos. Inhalar niveles altos de tolueno durante un período breve puede hacer que uno se sienta mareado o soñoliento. Puede causar, además, pérdida del conocimiento y, en casos extremos, la muerte. La concentración máxima permitida de los vapores del tolueno en los lugares de trabajo es de 50 ppm (partes por millón) (190 mg/m³).

24

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

Tabla 6.6. Efecto de la concentración de benceno en la salud Concentración de benceno 4,8-15 mg/m3 (1,5-4,7 ppm) 160-479 mg/m3 (50-150 ppm)

Efecto Detección de olor (La alerta por el olor es insuficiente). Exposiciones de 5 horas a esta concentración pueden causar dolor de cabeza, desfallecimiento y debilidad.

1597 mg/m3 (500 ppm)

Exposiciones de 60 minutos a esta concentración pueden conducir a síntomas de enfermedad.

2236-9583 mg/m3 (700-3000 ppm)

Puede causar somnolencia, mareos, taquicardia, dolor de cabeza, temblores, confusión e inconsciencia.

A partir de 9583 mg/m3 (a partir de 3000 ppm)

Puede provocar envenenamiento agudo, caracterizado por la acción narcótica del benceno en el SNC.

23957 mg/m3 (7500 ppm)

Exposiciones de 30 minutos a esta concentración pueden ser fatales.

31943-63886 mg/m3 (10000-20000 ppm)

Exposiciones de 5 a 10 minutos a esta concentración puede provocar la muerte.

Inhalación. Puede provocar vértigo, somnolencia, dolor de cabeza, náuseas y pérdida del conocimiento. La inhalación aguda produce excitación y posterior depresión del SNC con ataxia, fatiga, convulsiones y anestesia general. Puede producirse muerte súbita por hipoxia o disritmia cardiaca. Ingestión. La ingestión aguda causa depresión del SNC, vómitos y dolor gástrico y orofaringeo. Contacto con la piel. Puede provocar piel seca y enrojecimiento. Contacto con los ojos. El contacto con los ojos puede producir irritación, quemaduras, blefaroespasmos, conjuntivitis, edema y abrasiones corneales.

La tabla 6.7 muestra el efecto sobre la salud humana de distintas concentraciones de tolueno.

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

25

Tabla 6.7. Efecto de la concentración de tolueno en la salud Concentración de tolueno 8 mg/m

(2,14 ppm) 188-377 mg/m3 (50-100 ppm) 753 mg/m3 (200 ppm) 377-1130 mg/m3 (100-300 ppm) 1507 mg/m3 (400 ppm) 1130-3014 mg/m3 (300-800 ppm) 2260-3014 mg/m3 (600-800 ppm) 5650 mg/m3 (1500 ppm) 15067 mg/m3 (4000 ppm) 26368 mg/m3 (7000 ppm) 37669 mg/m3 (10000 ppm) 37669-113006 mg/m3 (10000-30000 ppm)

26

Efecto

3

Detección de olor. Fatiga o dolor de cabeza. Deterioro observable del tiempo de reacción o de la coordinación. Irritación suave de los ojos y de la garganta. Se pueden producir indicios perceptibles de incoordinación en periodos de exposición de hasta 8 horas. Lagrimeo e irritación de ojos y garganta. Se pueden esperar grandes indicios de incoordinación en periodos de exposición de hasta 8 horas. Causa fatiga, nauseas, exposiciones de 3 horas. Confusión y ataxia. Probablemente no es mortal durante periodos de exposición de hasta 8 horas. Probablemente perjudicaría rápidamente al tiempo de reacción y a la coordinación. Exposiciones de una hora o más pueden conducir a depresión del SNC y posiblemente a la muerte. Se ha observado paresis, amnesia y estupefacción. Causa anestesia general. En pocos minutos aparece la depresión del SNC, exposiciones más prolongadas pueden ser mortales.

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

6.3.1.3. Xilenos Los xilenos muestran los siguientes efectos sobre la salud (Sanbasi 2008c): Inhalación. Puede causar mareo, somnolencia, dolor de cabeza y nauseas. La inhalación

puede

provocar

toxicidad

hepática

y

renal

reversible.

Altas

concentraciones de vapor pueden producir excitación del SNC seguido por narcosis, cambios olfativos, irritación del tracto respiratorio y edema pulmonar no cardiogénico. Exposiciones graves pueden causar la muerte debido a paro respiratorio y/o disrítmias ventriculares. La aspiración pulmonar puede provocar neumonitis y edema pulmonar no cardiogénico. Ingestión. Puede provocar sensación de quemazón y dolor abdominal. La ingestión de xileno puede causar fibrilación ventricular, toxicidad hepática y renal, depresión del SNC, sensación de quemazón en la orofaringe y en el estómago y vómitos. Contacto con la piel. Puede provocar piel seca y enrojecimiento. El contacto con el líquido puede provocar desengrasamiento de la piel con irritación, sequedad, eritema, y piel agrietada. Se pueden producir ampollas, especialmente si la exposición a xileno concentrado es prolongada. Contacto con los ojos. Puede causar enrojecimiento y dolor. Breves exposiciones a altas concentraciones de vapor puede causar una sensación de irritación. Se produjo queratopatía vacuolar en unos pocos trabajadores con una exposición prolongada a altas concentraciones de vapor. Salpicaduras en los ojos han producido lesiones superficiales y pasajeras. En la bibliografía antigua se informa que después del contacto del ojo con xileno líquido puede provocar conjuntivitis y ocasionalmente quemaduras en la cornea. Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

27

Además, las exposiciones cortas a los componentes de la gasolina (BTX) se han asociado con

irritaciones de la piel, algunos problemas del sistema nervioso

central (cansancio, mareos, dolor de cabeza, pérdida de la coordinación) así como efectos sobre el sistema respiratorio y los ojos. Las exposiciones prolongadas también pueden también afectar los riñones y el hígado. Todos estamos expuestos, en mayor o menor grado, a estos contaminantes cuando están en el ambiente (en el aire, agua o suelo) ya sea en el trabajo o en el hogar. El riesgo de exposición se incrementa en áreas urbanas, sobre todo en las cercanías de vías con alta densidad vehicular y, por supuesto, de gasolineras.

La tabla 6.8 muestra el efecto sobre la salud humana de distintas concentraciones de xilenos.

Tabla 6.8. Efecto de la concentración de xilenos en la salud Concentración de xileno 130-1520 mg/m (30-350 ppm)

3

Efecto Se ha asociado con anorexia, gusto dulce en la boca, nauseas y vómitos.

434-2997 mg/m3 (100-690 ppm)

Pueden producir efectos leves en la memoria a corto plazo y en el tiempo de reacción, leves mareos, somnolencia, dolor de cabeza y vértigo.

3909 mg/m3 (900 ppm)

IDLH (Inmediatamente peligroso para la vida y la salud; 30 minutos).

Mayor de 13031 mg/m3 (mayor de 3000 ppm)

Pueden causar depresión del SNC con confusión y coma.

Mayor de 26061 mg/m3 (mayor de 6000 ppm)

Dos muertes se produjeron por la exposición a vapor concentrado durante una exposición de más de 12 horas.

43436 mg/m3 (10000 ppm)

Concentración mínima letal en aire durante una exposición de 18 horas.

28

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

6.3.2. Efectos de los BTX sobre los ecosistemas.

Los BTX se encuentran con frecuencia en derrames que van a dar al mar (en aceites y otros productos del petróleo) (Wang & Fingas 1996). El comportamiento de los tres BTX es bastante similar cuando son liberados en el ambiente por lo que se consideran como un grupo. La mayor parte de los crudos ligeros contienen BTX (de hecho, BTEX) entre 0.5 y hasta 5% o más. La gasolina puede contener hasta 40% de BTEX, compuestos que, por ser volátiles se volatilizan rápidamente en el aire al ser descargados al mar lo que produce una pérdida neta importante de BTEX. (NRC 2003). Los BTEX son muy tóxicos para los organismos marinos si se mantiene el contacto. Son relativamente solubles en agua (la solubilidad del benceno es de unos 1400 mg/L y la de los xilenos de unos 120 mg/L. Debido a la volatilidad de los BTEX el tiempo de exposición de los organismos acuáticos puede ser lo suficientemente corto para evitar los efectos de toxicidad. Los BTX en general son neurotóxicos para los organismos blanco. El benceno en particular es carcinogénico para los mamíferos y los seres humanos. (NRC 2003).

6.4. Análisis comparativo de la normatividad existente sobre niveles ambientales permisibles de BTX.

Ante la evidencia científica generada en los últimos años sobre el impacto en la salud y en los ecosistemas algunos países, como Estados Unidos, Japón, la Unión Europea y algunos países latinoamericanos como Costa Rica y Colombia, han desarrollado políticas públicas para el control de compuestos orgánicos volátiles.

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

29

En México aún es muy incipiente el control de las emisiones COVs a la atmósfera ya que sólo se aplica en algunos procesos productivos y no se ha hecho nada respecto al establecimiento de normas que establezcan niveles ambientales para asegurar la protección a la salud. En los Estados Unidos, por ejemplo, se estableció un programa para los llamados contaminantes peligrosos del aire en 1990, el que incluyó un mandato para que la EPA determinara normas de emisión de fuentes industriales para 189 contaminantes (actualmente 188 contaminantes) así como el riesgo remanente luego de la implantación de esas normas. En 1996, Japón revisó la Ley Básica de Control de Contaminación del Aire de 1968 para incorporar nuevos reglamentos sobre varios contaminantes, lo que resultó en la elaboración de normas de calidad del aire para benceno, tricloroetileno, tetracloroetileno y dioxinas (OPS 2004). La Unión Europea, de acuerdo con la Directiva 2000/69/CE del Parlamento Europeo y del Consejo del 16 de noviembre del 2000 (DOCE 2000), tiene el mandato de establecer los valores límite para el benceno y monóxido de carbono en el aire ambiente. En la Directiva, se establece un valor límite de 5 µg/m3, que se reducirá a partir del 2006 por 1 µg/m3 cada año, hasta llegar a un valor límite de 0 µg/m3 en 2010. Asimismo, la Directiva 2002/3/EC (DOCE 2002) recomienda la medición de treinta compuestos orgánicos volátiles específicos, entre ellos el benceno, el tolueno, y los xilenos, además de los hidrocarburos totales no metánicos, con los objetivos de analizar las tendencias de los precursores de ozono, verificar la eficacia de las estrategias de reducción de las emisiones y la coherencia de los inventarios de emisiones, así como contribuir a determinar las fuentes de emisiones responsables de la concentración de la contaminación. En América Latina, países como Bolivia, Costa Rica (aprobado por el Ministerio de Salud y en consulta pública para su promulgación definitiva), Cuba y Venezuela han establecido valores límite de calidad del aire para algunos contaminantes no tradicionales.

30

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

En la tabla 6.9 se indican las normas de calidad del aire para contaminantes no tradicionales en Bolivia y Costa Rica. Al ser muy amplio el número de compuestos orgánicos volátiles que pueden existir, se han identificado como prioritarios tanto por su alta toxicidad como por su ubicuidad, a cuatro de ellos: el benceno, el tolueno y los xilenos. La decisión de realizar mediciones de los niveles de COVs en el aire ambiente se ha basado, ya sea en requerimientos reguladores, necesarios para cuantificar las exposiciones, o en evaluaciones de peligrosidad. Las muestras de aire son recolectadas por una variedad de propósitos y circunstancias, tales como la valoración de exposiciones ocupacionales, de ambientes comunitarios, o de la Calidad del Aire en Interiores (Indoor Air Quality: IAQ) (Wong et al. 2006). Las metodologías más comúnmente utilizadas para el monitoreo de contaminantes ambientales han sido publicadas por la EPA, organismo que desarrolló la “Serie de Tóxicos Orgánicos” conocida como métodos TO. Estos métodos son ampliamente usados por los profesionales ambientales (Hess-Kosa 2001). Organismos tales como el Instituto Nacional para la Seguridad Ocupacional y Salud (National Institute for Occupational Safety and Health: NIOSH) y la Administración para la Seguridad Ocupacional y Salud (Occupational Safety and Health Administration: OSHA) en los Estados Unidos, y el Parlamento Europeo, han establecido valores límites de exposición en aire laboral de sustancias como los BTEX y el 1,3-butadieno (Tabla 2) (OPS 2004).

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

31

Tabla 6.9. Valores para la protección de la salud pública para las normas de contaminantes no tradicionales en Bolivia y Costa Rica Contaminante

1

Valor límite

Tiempo promedio de muestreo

Frecuencia de excedencia permitida

Bolivia Diclorometano

1 mg/m3

24 horas

Tricloroetileno

1 mg/m3

24 horas

Tetracloroetileno

5 mg/m3

24 horas

Estireno

800 µg/m3

24 horas

Tolueno

7,5 mg/m3

24 horas

Formaldehído

100 µg/m3

30 minutos

Ninguna

Costa Rica Formaldehído

35 µg/m3

Hidrocarburos totales expresados como metano

160 µg/m

1

3

24 horas 3 horas

. Las concentraciones de los contaminantes se calculan para condiciones de 1 atmósfera y 298 K. Tomado de OPS 2004

32

Ninguna

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

A continuación se muestran en la tabla 6.10 los valores límites permisibles de exposición laboral en varios países, incluido México.

Tabla 6.10. Valores límites permisibles de exposición laboral en ppm OSHA

NIOSH

Parlamento a Europeo

México NOM 010 STPS

3

mg/m por ppm

TWA

a 25 °C

1

3.19

125

100

4.34

100

150

50

3.77

100

100

150

100

4.34

m-xileno

100

100

150

100

4.34

p-xileno

100

100

150

100

4.34

1,3-butadieno

1000

1000

2.21

Sustancia

TWA

TWA

STEL

1

0.1

1

Etilbenceno

100

100

Tolueno

200

o-xileno

Benceno

Lo más bajo posible

1.5 ppb (5 µg/m3)

1 ppb (Inglaterra)b

TWA-Time Weighted Average: Tiempo Promedio Ponderado Es la concentración de exposición durante un periodo de tiempo convencional de 8 h por día laboral y hasta 40 h semanales. STEL-Short Term Exposure Limit: Límite de exposición por un periodo corto, usualmente un tiempo promedio ponderado de 15 min que no debería excederse en ningún momento a lo largo de un día laboral. a) DOCE 2000 b) DEFRA 2000 c) Secretaría del Trabajo y Previsión Social. Norma NOM-010-STPS

En nuestro país se publicaron las normas oficiales mexicanas en materia de calidad del aire apenas en el año de 1994 estableciendo así una medida de protección a la salud de la población en lo relativo a contaminantes criterio.

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

33

Con el fin de mantener actualizada la normatividad en la materia la norma para el ozono fue modificada en 2001. En la actualidad es obvia la necesidad de evaluar la calidad del aire respecto a otros contaminantes que, aunque no se consideran como “criterio”, sí son de gran importancia por su peligrosidad. Tal es el caso de los compuestos BTX.

6.5. Análisis comparativo de métodos de muestreo y análisis para BTX en aire.

Tanto la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), como el Instituto Nacional para la Seguridad Ocupacional y Salud (NIOSH), han publicado métodos de muestreo de aire para sustancias químicas conocidas y desconocidas. El muestreo puede realizarse por adsorción en un sorbente sólido, muestreo en contenedores evacuados o mediciones directas. 6.5.1. Muestreo en Recipientes evacuados Canisters. Son recipientes metálicos (usualmente de 6 litros) recubiertos internamente con óxido de cromo-níquel para minimizar la adherencia a la superficie del contenedor. Para el muestreo pueden utilizarse tanto evacuados o utilizando una bomba. Antes de utilizarse cada canister debe limpiarse y prepararse en un laboratorio (Hess-Kosa 2001). Bolsas de muestreo. Existen bolsas especialmente construidas de materiales sintéticos (Tedlar y Teflón). Hay volúmenes comercialmente disponibles desde 0.5 a 120 litros y el muestreo requiere de una bomba. La EPA ha desarrollado la Serie de Tóxicos Orgánicos conocida como los métodos TO, ampliamente usados por los profesionales ambientales. Entre estos métodos destacan los métodos (Hess-Kosa 2001):

34

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TO14. Para el monitoreo de 41 compuestos orgánicos volátiles en aire ambiental utilizando canisters y analizando la muestra mediante GC/MS y concentración criogénica. TO17. Monitoreo de compuestos orgánicos volátiles utilizando sorbentes. La muestra se analiza por GC/MS. 6.5.2. Muestreo en sorbentes sólidos La eficiencia en la colección de contaminantes en sorbentes sólidos se basa en parámetros que incluyen (Hess-Kosa 2001): 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

velocidad de flujo Concentración del contaminante Volumen de muestra Competencia entre químicos Tamaño de partícula del sorbente Cantidad de sorbente Tipo de sorbente

La tabla 6.11 muestra algunos tipos de sorbentes usados para muestreo de compuestos orgánicos. 6.5.3. Métodos Analíticos La mayoría de los contaminantes ambientales son analizados mediante uno de tres procedimientos analíticos (Hess-Kosa 2001):

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

35

Tabla 6.11. Características de sorbentes sólidos para muestreo de compuestos orgánicos Tipo

Preferencias químicas

Carbón activado

Orgánicos no polares volátiles y semivolátiles

Sílica gel

Orgánicos polares volátiles y semivolátiles

Tamiz molecular de carbón

Orgánicos no polares altamente volátiles

Polímero poroso de Tenax

Orgánicos no polares semivolátiles

Alúmina gel

Orgánicos polares de alto peso molecular

Forisil

Bifenilos policlorados y algunos pesticidas

6.5.3.1. Cromatografía de gases. Dependiendo el tipo de detector o equipo acoplado tenemos varias opciones: TD/GC/MS GC/MS GC/FID GC/ECD GC/NSD GC/PID

Desorción térmica/Cromatografía de gases/Espectrometría de masas Cromatografía de gases/Espectrometría de masas Cromatografía de gases/Detector de Ionización de Flama Cromatografía de gases/Detector de Captura de Electrones Cromatografía de gases/Detector Selectivo de Nitrógeno Cromatografía de gases/Detector de Fotoionización

6.5.3.2. Cromatografía de Líquidos. HPLC Cromatografía de líquidos de Alta Presión 6.5.3.3. Espectrometría Infra roja FTIR Espectrometría Infra roja de Transformada de Fourier Existen además instrumentos analíticos con capacidades data jogging para la lectura directa de contaminantes, por ejemplo un data jogging PID, data logging FID, etc.

36

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7. Análisis de la factibilidad técnica, política y económica de la implantación de una norma oficial mexicana sobre niveles ambientales para BTX.

El llevar a cabo un análisis como este, implica que se cuenta con un nivel de información que en este momento no es posible recabar. En todo caso, la decisión de implantar o no una norma de este tipo, puede tomarse en función de la elaboración de un análisis costo beneficio como el que se menciona a continuación. La técnica de Análisis de Costo/Beneficio tiene como objetivo fundamental proporcionar una medida de la rentabilidad de un proyecto mediante la comparación de los costos previstos con los beneficios esperados en su realización. Esta técnica se debe utilizar al comparar proyectos para la toma de decisiones. Un análisis Costo / Beneficio por sí solo no es una guía clara para tomar una buena decisión. Existen otros puntos que deben ser tomados en cuenta, por ejemplo, la moral de los empleados, la seguridad, las obligaciones legales y la satisfacción del cliente. El análisis Costo-Beneficio, permite definir la factibilidad de las alternativas planteadas de un proyecto a ser desarrollado. La utilidad de la presente técnica es la siguiente: •

Para valorar la necesidad y oportunidad de la realización de un proyecto.

•

Para seleccionar la alternativa más beneficiosa de un proyecto.

•

Para estimar adecuadamente los recursos económicos necesarios, en el plazo de realización de un proyecto. Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

37

¿Cómo se elabora? El análisis Costo / Beneficio incluye los siguientes siete pasos: 1. Llevar a cabo una lluvia de ideas o reunir datos provenientes de factores importantes relacionados con cada una de sus decisiones. 2. Elaborar dos listas, la primera con los requerimientos para implantar la norma y la segunda con los beneficios que traerá el nuevo sistema. Antes de redactar la lista es necesario tener presente que los costos son tangibles, es decir, se pueden medir en alguna unidad económica, mientras que los beneficios pueden ser tangibles y no tangibles, es decir pueden darse en forma objetiva o subjetiva. 3. Determinar los costos relacionados con cada factor. Algunos costos como la mano de obra, serán exactos mientras que otros deberán ser estimados. 4. Sumar los costos totales para cada decisión propuesta. 5. Determinar los beneficios en alguna unidad económica para cada decisión. 6. Poner las cifras de los costos y beneficios totales en una forma de relación donde los beneficios son el numerador y los costos son el denominador. 7. Comparar las relaciones Beneficios a costos para las diferentes decisiones propuestas. La mejor solución, en términos financieros, es aquélla con la relación más alta.

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2. ¿Cómo se elabora? DESGLOSE DE COSTOS Y BENEFICIOS Actividad Investigación de antecedentes Elaboración de la Norma Monitoreo (todos los gastos) Gastos de administración Gastos médicos (ahorro) Gastos días no laborados

Costo $

Beneficio $

Costo/Beneficio

SI

NO

X

X

X

X

X

X

Investigación

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

39

8. Normas Mexicanas en materia de Muestreo y Análisis de BTX

No existen normas mexicanas sobre muestreo de BTX y son muy pocas las que se refieren a su análisis. El PROY-NMX-AA-103-SCFI-2001- RESIDUOS.- COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES EN EL PRODUCTO DE EXTRACCIÓN PARA CONSTITUYENTES TÓXICOS (PECT) es parte de la normatividad en materia de residuos peligrosos y no específicamente una norma para BTX (EUM-SCFI 2001). Otro proyecto de norma, PROY-NMX-AA-139-SCFI-2006. PROTECCION AL AMBIENTE-RESIDUOS-PRUEBA DE EXTRACCION PARA COMPUESTOS TOXICOS (PECT)-METODO DE PRUEBA también está destinada al análisis de residuos peligrosos y se refiere únicamente a la movilidad de los compuestos tóxicos (EUM-SCFI 2006a). La única Norma Mexicana sobre el análisis BTX y que es sólo aplicable en el análisis de suelos, es la NMX-AA-141-SCFI-2007. SUELOS – BENCENO, TOLUENO, ETILBENCENO Y XILENOS (BTEX) POR CROMATOGRAFÍA DE GASES

CON

DETECTORES

DE

ESPECTROMETRÍA

DE

FOTOIONIZACIÓN – MÉTODO DE PRUEBA. (EUM-SCFI 2006b).

40

MASAS

Y

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

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[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

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Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

45

ANEXO I. Niveles Ambientales de BTX.

A continuación se presentan los resultados de algunos estudios en varios países. Europa En

Alemania

hay

estudios

desde

1994

en

los

que

se

determinaron

concentraciones de BTX en interiores y ambientales. En interiores en Erfurt se halló tolueno en concentración de 37.3 µg/m3 y en Hamburgo de 20.5 µg/m3. En ambas ciudades los valores en invierno fueron mayores a los de verano. Los valores para orto-xileno fueron muy bajos. En general, para BTX, los valores en interiores fueron mucho más altos que en exteriores. (Schneider et al. 2001) (excepto en algunos casos para benceno), (Schneider et al. 1999). También en Alemania, se midieron concentraciones de benceno, tolueno y xilenos en 32 departamentos situados cerca de gasolineras en Frankfurt en Main (Heudorf & Hentschel 1995). En los interiores cercanos a las gasolineras los valores promedio de benceno fueron de 10.2 µg/m3 mientras que en los departamentos de referencia fueron de 5.6 µg/m3. Los niveles máximos fueron de 22.4 µg/m3 y 8.0 µg/m3. Los valores en interiores fueron ligeramente mayores que los de los exteriores. Se supone que los altos valores para el tolueno no se debieron a las gasolineras sino a otros giros, como talleres de pintura. Las concentraciones promedio de xilenos no difirieron de aquellas medidas en los departamentos de referencia. Debido al efecto cancerígeno del benceno su contaminación en las cercanías de las gasolineras debe reducirse. En la Ribera de Navarra (España) se llevó a cabo un interesante estudio sobre niveles de compuestos orgánicos volátiles (COVs) (Parra et al. 2004). La distribución espacial de las concentraciones de BTEX indica un claro incremento de éstos coincidiendo con el patrón dibujado por la red de carreteras de la Comunidad Foral de Navarra, confirmando al tráfico como principal fuente de

46

[ANÁLISIS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN QUE SUSTENTE LA ELABORACIÓN DE UNA NOM SOBRE BENCENO, TOLUENO Y XILENOS] 1 de octubre de 2008

dichos contaminantes atmosféricos. Las relaciones entre benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos señalan al tráfico como fuente de emisión de estos tres últimos, mientras que para el benceno se contempla la posibilidad de aportes debidos a otras fuentes. Además, la menor reactividad del benceno permite que sea transportado a grandes distancias desde su fuente de emisión, lo cual contribuye a que dicho compuesto muestre una diferente distribución espacial. Los valores promedio de las concentraciones de

BTX fueron: benceno: 0.75 ppb,

tolueno: 1.38 ppb, m/p-xilenos: 0.55 ppb y o-xileno: 0.3 ppb. Un estudio interesante que se llevó a cabo en Murcia, España también incluye aspectos de salud y de concentraciones (ambientales y ocupacionales). Se trata de la evaluación de los niveles ambientales de hidrocarburos aromáticos en estaciones de servicio. (Periago & Zambudio 2001). En todos los tipos de gasolina ensayados se observa un incremento exponencial de la concentración ambiental de benceno, tolueno y xileno en la atmósfera, en función de la temperatura. También se ha encontrado en todos los casos una correlación significativa y creciente entre los niveles ambientales de los tres compuestos aromáticos muestreados en la población laboral y la cantidad de combustible despachado por cada trabajador. Los niveles de concentración en aire hallados para el tolueno y xileno son bastante inferiores a los valores límite TLV- TWA fijados por la ACGIH para exposiciones laborales. Para el benceno, el valor límite propuesto por esta organización, para 1995-96, es de tan solo 300 µg/m3. Según los resultados obtenidos en el mes de Julio en nuestro estudio, que oscilaban entre 272 y 1603 µg/m3, el 20% de la población estudiada superaría el valor límite propuesto. Las condiciones climáticas, especialmente en países con elevadas temperaturas en verano, pueden suponer un incremento en el riesgo de exposición a benceno para el personal que suministra gasolina en estaciones de servicio.

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Este riesgo también se puede extender potencialmente a la población en general a medida que se generalice el autoservicio de combustible. En un estudio llevado a cabo en el noroeste de Italia (Bono et al. 2003) se determinaron la contaminación del aire por benceno, tolueno y xilenos en dos ciudades (Biella y Torino) que tienen diferentes intensidades de tránsito y se investigó si las nuevas condiciones ambientales ocurrieron como consecuencia a los cambios en la composición de la gasolina en Europa durante los últimos 20 años. Se compararon tres tipos de exposición ocupacional a los mismos hidrocarburos (los encargados de las bombas de gasolina, los policías de tránsito y los empleados municipales) para verificar la existencia de tres niveles diferentes de exposición. Los resultados en Biella demostraron que había una relación directa entre la densidad de tráfico y el nivel de exposición humana a estos contaminantes. Las concentraciones en aire para el benceno fueron de 2.3 µg/m3 en un área suburbana con poco tráfico y de 10.3 µg/m3 en el área central que tiene alto volumen de tráfico. La comparación con el análisis de tendencias que se llevó a cabo recientemente en Turín indica que es posible mejorar la situación en el área central de Biella adoptando las mismas limitaciones de tráfico que se impusieron en Turín. Los dispositivos de muestreo personal demostraron que sólo los encargados de las bombas de gasolina presentaron, por medio de un análisis de variables múltiples, niveles más altos de benceno estadísticamente significativos comparados con las otras dos categorías profesionales, tanto en invierno como en verano. Los valores hallados en este estudio para los encargados de las bombas de gasolina eran de alrededor de 1 mg/m3. La exposición ambiental y ocupacional al benceno, tolueno, y xilenos se podría reducir mucho adoptando medidas preventivas que incluyen restricciones del tráfico, reducción del contenido de compuestos aromáticos en la gasolina y recuperación de vapores de gasolina en las estaciones de servicio.

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En el área urbana de Nápoles se llevó a cabo una campaña de monitoreo de BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y o- m- y p-xilenos) (Murena 2007) cerca de la entrada de dos túneles con el fin de verificar la calidad del aire en este tipo de sitios urbanos. El muestreo se hizo empleando la técnica de adsorción activa. El tiempo de muestreo fue de 1 h. Durante cada operación de muestreo se midieron la temperatura ambiente y el flujo vehicular. Los resultados indican que las concentraciones promedio de benceno en ambos sitios excedían el valor límite de 10 µg/Nm3 establecido por la Comunidad Europea (DOCE 2000). Los niveles de concentración de otros BTEX son también relativamente altos. Se observó una correlación entre la concentración de BTEX y el flujo de vehículos de dos ruedas. Bertoni et al. 2002, discuten los resultados de una campaña de monitoreo de cinco meses, de BTX (benceno, tolueno y la suma de etil benceno, o-xileno, m-xileno y p-xileno), llevada a cabo en Monterotondo, un pequeño pueblo a 23 Km. NE de Roma, así como la correlación de las concentraciones medidas con datos meteorológicos y de radiactividad natural. Esta campaña permitió extrapolar un patrón de la distribución anual de benceno en el pueblo. Se presenta un mapa en que se muestra la distribución promedio de contaminantes como una herramienta útil para administrar una política adecuada de la contaminación del aire. Simultáneamente se hizo una investigación de interiores – exteriores en cinco casas y dos salones de clase de Monterotondo y en trece hogares y trece salones de clase en las afueras de Roma. Se escogieron individuos no fumadores y sitios poco contaminados para la campaña de modo de resaltar si los materiales de uso doméstico común podían actuar como fuentes internas. Los datos, obtenidos empleando muestreadores difusivos de largo plazo se comparaban con un experimento paralelo que mostraba las tendencias día-noche interiores-exteriores.

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Los resultados obtenidos, confirmados por un análisis estadístico de los datos, permiten concluir que existe evidencia de que hay fuentes internas en los hogares, mientras que en las escuelas, prevelacen los fenómenos de depleción probablemente debido a la adsorción de las paredes. Por medio de un monitoreo de alta resolución espacial (Bruno et al. 2006), se evaluaron las concentraciones atmosféricas de benceno y tolueno durante tres estaciones diferentes en la ciudad de Taranto usando tubos de difusión Radiello con el fin de detector las áreas más críticas y de localizar las fuentes que contribuyeran a la contaminación (tráfico vehicular o actividades industriales). Se construyeron mapas de alta resolución espacial usando una retícula de 30 mallas dibujada sobre el área urbana de la ciudad. Se escogió un punto de monitoreo lo más representativo posible para cada malla. Además, a fin de describir los puntos de contaminación más altos a los que estuviera expuesta la gente se detectaron otros 10 puntos de muestreo cerca de intersecciones en carreteras de alto tráfico vehicular o en zonas críticas particulares de la ciudad. La medición de las concentraciones de estos contaminantes se hizo con tubos de difusión Radiello para la desorción térmica. El análisis de los resultados y la comparación entre el mapa de flujos de tráfico vehicular y el mapa de concentraciones de benceno sugirieron que en áreas urbanas le fuente principal de benceno es el tráfico y que los

fenómenos

de

contaminación

más

significativos

ocurren

en

zonas

caracterizadas por vías angostas. Más aún, se pudo detectar que las altas concentraciones de benceno halladas en la zona NE de Taranto podían asignarse a la actividad industrial. Esta hipótesis se vio confirmada al considerar la relación de diagnóstico entre las concentraciones de tolueno y benceno. En un estudio realizado en Polonia (Pyta 2007) se presentan resultados del monitoreo de benceno y sus derivados alquilados (BTX) en el aire ambiente. Las mediciones se hicieron en Zabrze usando un analizador automático. Se compararon las concentraciones de BTX de Agosto-Septiembre 2001 y las de Agosto-Septiembre 2005.

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La comparación se llevó a cabo para evaluar los efectos que tuvo el cierre de una instalación de coquizado sobre la calidad del aire. La concentración promedio de BTX se redujo de manera significativa. En general, ni el carácter de la distribución diurna de las concentraciones de BTX ni la concentración máxima cambiaron. En cambio, en 2005, el número de concentraciones bajas aumentó y los episodios de altos BTX fueron menos frecuentes. En un estudio realizado en el Reino Unido (Kim et al. 2001) se midieron las concentraciones de 15 COVs incluyendo 1,3-butadieno, benceno y estireno en una gran variedad de microambientes urbanos interiores y exteriores. Para todos los COVs, excepto naftaleno, las concentraciones promedio en automóviles excedieron las de localizaciones con mucho tráfico al lado de carreteras. Las concentraciones fueron más altas en interiores sin que hubiera correlación entre las concentraciones de interiores y de exteriores. Entonces, en edificios con poca ventilación la fuerza de la emisión en interiores se considera una influencia más significativa en las concentraciones de COVs en el aire interior que las concentraciones de aire en el exterior. En los 6 hogares de fumadores que se estudiaron se halló que el humo ambiental de tabaco contribuía sustancialmente a las concentraciones de 1,3-butadieno.

Asia En Hong Kong se han desarrollado numerosos proyectos de monitoreo para evaluar compuestos orgánicos volátiles en el aire. En uno de ellos (Lee et al. 2002) éstos se identifican, cuantifican y caracterizan en diferentes áreas urbanas de la ciudad. También se presenta la distribución espacial, la variación temporal y las correlaciones de COVs en cinco sitios de muestreo colocados junto a carreteras. Se detectaron doce COVs en forma rutinaria en áreas urbanas. Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

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Sus concentraciones van desde no detectables hasta 1396 µg/m3. El tolueno, como es usual, presentó las mayores concentraciones. Más del 60% de todos los COVs estuvieron constituidos por benceno, tolueno, xilenos y etilbenceno que provenían de fuentes móviles. En otro estudio llevado a cabo en Hong Kong se investigaron las características y las concentraciones de COVs en microambientes al lado de carreteras. (Chan et al. 2002). Se halló que las concentraciones de tolueno, benceno y COVs clorados eran altas al compararlas con las existentes en la mayor parte de las ciudades desarrolladas. Las concentraciones promedio y máxima de tolueno fueron 74.9 y 320.0 µg/m3, respectivamente. Los valores correspondientes para benceno fueron 25.9 y 128.6 µg/m3. Las concentraciones más elevadas de COVs se hallaron en el distrito industrial, seguidas por las del comercial, el distrito central de negocios y finalmente, las del sector residencial. La relación promedio benceno/tolueno en Hong Kong fue de 0.5, lo que sugiere que las emisiones vehiculares eran la fuente dominante en la mayor parte de la ciudad. También en Hong Kong (Ho et al. 2004) se tomaron muestras de COVs en tres lugares (Campus PU, Kwun Tong, y Hok Tsui) entre noviembre 2000-febrero 2001 y junio 2001-agosto 2001. También se obtuvieron las concentraciones de COVs en el túnel Cross Harbor para determinar las fuentes vehiculares. El tolueno fue el compuesto más abundante en Hong Kong. En la estación PU, cercana a una vía principal, las concentraciones de la mayor parte de COVs fueron más altas en verano que en invierno. Sin embargo, en la estación de fondo Hok Tsui las concentraciones de todos los COVs, excepto tetracloroeteno, fueron más altas en invierno que en verano quizá debido a la dispersión física regional, el transporte y la altura de mezclado. Las relaciones BTEX (benceno: tolueno: etilbenceno: xileno) de PU y Kwun Tong durante el periodo invernal fueron (1.9:10.1:1.0:1.8) y (1.9:10.4:1.0:1.5), y (0.9:8.3:1.0:2.2) y (0.8:29.6:1.0:1.8) para el

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verano, respectivamente. La relación xileno: etilbenceno (X y E) se empleó para evaluar la edad relativa de las parcelas de aire en este estudio. Las concentraciones de COVs en el aire de Hong Kong eran afectadas, sobre todo, por emisiones directas de los vehículos, evaporación de combustibles, reacciones fotoquímicas y algunas emisiones industriales. Las concentraciones de BTEX en la estación PU, colocada a la orilla de una carretera, mostraron dos picos, asociados con la densidad de tránsito y con el tipo de vehículo. La concentración y características de los compuestos orgánicos volátiles provenientes de vehículos automotores y de otras fuentes de contaminación en la ciudad de Kaohsiung (Taiwan) constituyen ya una preocupación nacional (Huang & Lin 2007). Para poder monitorear estos compuestos se seleccionaron algunos sitios cerca de las cuatro estaciones de monitoreo de la calidad del aire establecidas por la Environmental Protection Administration of Taiwan ROC (Nantz, Tso-ying, San-min y Hsiao-kang, de norte a sur). El monitoreo en continuo se hizo mediante un monitor en línea de COVs. Se monitorearon cinco HAPs (hazardous air pollutants) durante dos días de 24 h de manera consecutiva de agosto a octubre de 2005 en los cuatro sitios de monitoreo. Las concentraciones promedio monitoreadas fueron 2.78–4.84 ppb para el benceno, 5.90–9.66 ppb para el tolueno, 3.73–5.34 ppb para los m/p-xilenos y 3.38–4.22 ppb para el oxileno. Los resultados mostraron que las concentraciones nocturnas fueron más altas que en el día para el tolueno en Nan-tz, San-min y Hsiao-kang, y para el benceno en Nan-tz y Hsiao-kang. En el sur de China (Guangzhou) se llevó a cabo un estudio sobre los COVs especificados

en

la

lista

USEPA

TO-14.

Estos

se

analizaron

en

los

microambientes de un centro comercial (Tang et al. 2005) tanto en interiores (tiendas departamentales, supermercados, centro de comida rápida y otros) como en exteriores (la azotea y la entrada). Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM sobre benceno, tolueno y xilenos.

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Las características y las concentraciones de los COVs variaron mucho según el microambiente. Las concentraciones promedio de los COVs totales en interiores fueron de 178.5 a 457.7 µg/m3 con un máximo de 596.8 µg/m3. En el centro de comida rápida y en la tienda de productos de piel se hallaron las concentraciones más altas de benceno, tolueno y xilenos. Las relaciones de concentraciones promedio interiores/exteriores en todos los microambientes exteriores estuvieron entre 1 y 3 µg/m3. En la ciudad de Bangkok, Tailandia, se midieron las tasas de emisión de benceno, tolueno, m-xileno, formaldehído y acetaldehído en una flotilla de 16 vehículos de uso interno. (Leong et al. 2002). La prueba se llevó a cabo en un dinamómetro de chasis incorporado con el modo de prueba del Ciclo de Manejo de Bangkok. Se emplearon tres diferentes combustibles de prueba: gasolina sin plomo, gasolina mezclada con 10% de etanol (E10) y gasolina mezclada con 15% de etanol (E15) para determinar las diferentes composiciones de las emisiones de escape de varios vehículos. Los efectos de los combustibles con etanol en las emisiones se probaron con tres tipos de vehículos: autos sin convertidor catalítico, autos con convertidor catalítico de tres vías y autos con convertidor catalítico de doble lecho. El resultado de la prueba mostró grandes variaciones en las tasas de emisión promedio con diferentes kilometrajes, tipos de combustible y convertidores catalíticos (benceno: 3.33–56.48 mg/Km., tolueno: 8.62–124.66 mg/Km, m-xileno: 2.97–51.65 mg/Km, formaldehído: 20.82–477.57 mg/Km y acetaldehído: 9.46– 219.86 mg/Km). Hay una pequeña reducción en la tasa de emisión de benceno, tolueno y m-xileno en autos que usan combustibles E10 y E15. El uso de los combustibles con etanol, sin embargo, lleva l incremento de las tasas de emisión de formaldehído y acetaldehído. El análisis reveló que los combustibles y tecnologías alternos reducen de manera significativa los COVs tóxicos de las emisiones en particular, con el uso de convertidores catalíticos de doble lecho y combustible E10.

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En la India (Hoque et al. 2008), se realizó un estudio sobre benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX) considerando que forman un grupo importante de de COVs debido al papel que desempeñan en la química troposférica y al riesgo que tienen para la salud humana. Se determinaron

concentraciones de BTEX en

diferentes puestos de muestreo en el aire ambiente de Delhi para investigar sus distribuciones temporales y espaciales. Se encontraron coeficientes de correlación positiva (p