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Taller de BuenasPrácticas de Muestreo y Caracterización
de Compuestos Tóxicos en PartículasSuspendidas
La experiencia en el monitoreo de partículas: tendencia histórica del plomo en las partículas
suspendidas del Área Metropolitana de la Ciudad de México
AUDITORIO DE LA UNIDAD DE POSGRADO DE LA UASLP, 22 – 23 Octubre 2009
El plomo (Pb) es un elemento químico que se emite a la atmósfera de
manera natural por las erupciones volcánicas, el spray marino, los
incendios forestales y el polvo del suelo. Los aerosoles naturales son
generalmente partículas de tamaño relativamente grande que se
depositan rápidamente y tienen tiempos de suspensión de algunas
horas o días.
También es emitido a la atmósfera en forma de partículas o humos a
través de actividades industriales como la fundición primaria y
secundaria, las refinerías de metal y de trabajo metalúrgico. Otra
fuente de emisiones de plomo común es el carbón mineral que se
emplea como combustible en actividades industriales o comerciales.
La pintura para paredes y automóviles que se depositan en el suelo
(en forma de polvos o partículas) o la fabricación de baterías de
plomo, artículos de cerámica, tuberías de agua o tinturas para el
cabello. En particular el tetraetilo de plomo, es un compuesto tóxico
que se usaba en México como antidetonante en las gasolinas.
¿Por qué medir el plomo en el aire ambiente?
¿Qué es el plomo?
¿Cómo afecta la salud?
Una alta concentración en el flujo sanguíneo puede incrementar la
incidencia de aborto en mujeres, perjudicar la función renal y aumentar la
presión arterial. Puede retardar el desarrollo intelectual de los niños y
afectar su comportamiento. Se absorbe más cuando el consumo de
calcio en la dieta es bajo, en casos de deficiencia de hierro, cuando el
estómago está vacío y cuando se es joven, de modo que los niños
pobres mal nutridos son particularmente susceptibles a envenenamiento
con plomo.
El plomo puede afectar también de manera notable algunas habilidades
cognitivas específicas como el lenguaje, la memoria, el aprendizaje o las
funciones ejecutivas (regulación de la atención, empleo de procesos
cognitivos de primer nivel como la planeación, control de impulsos,
flexibilidad de pensamiento, acción u organización).
La exposición al plomo está asociada con la falta de atención,
impulsividad, perturbación y falta de persistencia en tareas signadas, así
como una respuesta psicomotora lenta y un mayor número de errores en
tareas simples y consecutivas. La presencia de altas concentraciones de
plomo en sangre está asociada con un deterioro importante de la
memoria y de las habilidades visual-espaciales.
¿Cómo afecta al ecosistema?
Este metal pesado se deposita en el suelo, después es absorbido por
las raíces de las plantas que lo acumulan en cualquier parte de su
estructura (raíces, tallos, hojas, frutos, semillas). Posteriormente
puede ser asimilado por otros organismos (lombrices, bacterias,
algas, hongos, personas, entre otros) afectando diferentes procesos
en los ecosistemas y ocasionando enfermedades.
Contaminan los mantos freáticos.
Incrementa la susceptibilidad de las plantas a plagas y enfermedades
Debido a la toxicidad del plomo en muchos países se ha retirado el
uso del tetraetilo de plomo y se ha reemplazado por otros
compuestos. Actualmente se utilizan gasolinas sin plomo que
recurren a otros elementos no contaminantes como antidetonante.
Gasolinas y plomo
Cronología del uso de las gasolinas en México
Década Situación Características
30’s Desarrollo del automóvil, inicia el uso masivo de la gasolina (octanaje: 57)
Incipiente desarrollo tecnológico de la industria de refinación y automotriz. Inexistencia de regulaciones en materia de emisiones vehiculares
40’s Desarrollo de motores de mayor relación de compresión, Mexolina (octanaje: 70)
Estos motores demandaban de una gasolina de mayor octanaje y en México nace un producto llamado Mexolina.
50’s a 70’s Nuevos desarrollos tecnológicos en los motores. Se comercializaba Mexolina (70), Super Mexolina (80), Gasolmex (90) y la Pemex 100
Para cumplir con los requerimientos se incorporaron nuevos procesos en la industria de refinación para producir naftas de alto octano
70’s El embargo petrolero en el Medio Oriente origina una crisis energética a nivel mundial Nuevos combustibles Nova (81) y Extra (92)
La industria automotriz diseña automóviles con menor peso y tamaño, pero con una mayor economía de combustible (kilómetros recorridos por litro de gasolina consumida o millas por galón). En México se eliminan las gasolinas existentes
Desde la época de los 30’s hasta los 70’s, la industria de refinación obtenía principalmente el incremento de octano a través de la incorporación de un aditivo antidetonante a base de plomo (tetraetilo de plomo TEP ); los valores típicos de concentración del metal fluctuaban entre 3 y 4 gramos por galón de gasolina (0.8 a 1.0 gramos por litro).
½ 70’s Evaluaciones sobre el impacto a la salud por plomo y de la contribución de las emisiones vehiculares a la contaminación atmosférica, en USA inicia el proceso de eliminar el Pb de las gasolinas
Esta acción demandó el desarrollo de nuevos procesos en la industria de refinación que permitiesen sustituir el incremento de octano logrado con el TEP, por componentes obtenidos a través de la conversión de corrientes de bajo por alto octano. Parteaguas a nivel mundial; empieza el establecimiento de límites más estrictos a las emisiones generadas en los vehículos. La industria automotriz incorporó la primera generación de dispositivos anticontaminantes (convertidores catalíticos), con el fin de satisfacer los requerimientos de las autoridades ambientales para obtener menos emisiones por distancia recorrida de los vehículos.
En los Estados Unidos el proceso de eliminación del plomo se inicia en 1974, con la aparición en el mercado de vehículos equipados con convertidor catalítico del tipo identificado como dos vías (por sólo reducir las emisiones de hidrocarburos no quemados HC y monóxido de carbono CO).
En nuestro país, a partir de los años 80’s se inicia el proceso de reducción del plomo en las gasolinas, siendo la primera etapa el Valle de México, continuando las acciones al resto del País. En esta época se comercializaban dos tipos de productos la Nova Plus y la Extra Plus (la primera de 81 octanos y la segunda de 92 octanos).
http://desarrollosustentable.pemex.com/portal/index.cfm?action=content&SectionId=44&catid=889&cont
entid=493&media=pdf
Fuentes de emisión
Inventario de Compuestos Tóxicos 2006:
La ZMVM aloja aproximadamente el 20% de la población que habita
en el país, el 19% de los vehículos a nivel nacional y en ella se
generan cerca de 175 mil toneladas de contaminantes tóxicos
anualmente. El 51% debido a las fuentes de área (principalmente
actividades industriales de limpieza y recubrimiento de superficies) y
el 29% a las fuentes móviles.
Las emisiones de metales frecuentemente forman la mayor parte
de las emisiones de partículas (PM10 y PM2.5).
Compuestos tóxicos
Contaminante %
Manganeso y compuestos 66
Antimonio y compuestos 13
Plomo y compuestos 12
Níquel y compuestos 3
Arsénico y compuestos 1
Cromo y compuestos 1
Cadmio y compuestos 1
Mercurio y compuestos 1
Fósforo y compuestos 1
Otros metales 1
Total 100
Metales
Contaminante % Contaminante %
Tolueno 28 Etilbenceno 2
Metanol 9 o-Xileno 2
1,1,1-Tricloroetano 8 Bromuro de metilo (Bromometano) 2
Xilenos (isómeros y mezclas) 7 Metil Etil Cetona (2-Butanona) 2
n-Hexano 5 1,3-Dicloropropano 1
Metil Terbutil Éter 4 Metil Isobutil Cetona (Hexona) 1
Tricloroetileno 4 Acetaldehído 1
Benceno 4 Metales 1
m-Xileno 4 Otros 9
2,2,4-Trimetilpentano 3 Total 100
La Norma Oficial Mexicana de Salud NOM-026-SSA1-1993 establece
los niveles aceptables de plomo en el aire ambiente y fija un valor
máximo permisible en 1.5 µg/m3 para el periodo aritmético de tres
meses evaluado en muestras de partículas suspendidas totales
obtenidas con un muestreador de alto volumen
Normatividad
http://www.cepis.org.pe/bvsci/e/fulltext/monitlac/monitlac.pdf
http://www.euro.who.int/air/publications/20030616_2
Comparativo de normas
Normas y regulación en Estados Unidos para el plomo
Tabla 3. Normas y regulaciones para el plomo
Agencia Medio Nivel Comentarios
CDC Sangre 10 µg/dL Asesoría; nivel para manejo individual
OSHA Sangre 40 µg/dL 60 µg/dL
Regulación; causa para notificación escrita y examen médico Regulación; causa para la remoción de la fuente de exposición por razones médicas
ACGIH Sangre 30 µg/dL Asesoría; indica la exposición en el Valor Umbral Límite (TLV)
OSHA Aire (lugar de trabajo)
50 µg/m³ 30 µg/m³
Regulación; Límite de Exposición Permisible (PEL) de 8 horas en promedio (Industria general) Nivel de acción
CDC/NIOSH Aire (lugar de trabajo)
100 µg/m³ Límite de Exposición Recomendado, REL (no-ejecutable)
ACGIH Aire (lugar de trabajo)
150 µg/m³ 50 µg/m³
Guía Valor Umbral Límite, TLV/TWA Tiempo Promedio Ponderado, para el arsenato de plomo Guía TLV/TWA para otras formas de plomo
EPA Aire (ambiente) 0.15 µg/m³ Regulación; Estándar Nacional de Calidad de Aire Ambiental, NAAQS; promedio de 3 meses
EPA Suelo (residencial) 400 ppm (áreas de juego)
1200 ppm (no juego)
Guía, análisis de plomo en suelo; requerimiento aplicable solamente a los proyectos financiados con fondos federales (40 CFR Parte 745, 2001)
EPA Agua (de bebida) 15 µg/L 0 µg/L
Nivel de acción para suministros públicos Objetivo No-ejecutable; Objetivo de Nivel Máximo Contaminante, MCLG
FDA Comida Varios Niveles de acción para varios tipos de comida; por ejemplo las latas de comida que tenían soldadura con plomo y que ya están prohibidas.
CPSC Pintura 600 ppm (0.06%) Regulación; por peso seco. Hay un nuevo la norma de plomo para la joyería infantil.
http://www.atsdr.cdc.gov/es/csem/plomo/es_pb-normas.html
http://www.epa.gov/air/lead/actions.html(15-Oct-2008 cambio de 1.5 a 0.15 µg/m3 establecido en 1978)
Acciones
Tendencia del plomo en la ZMVMM
icro
gram
os p
or m
etro
cúb
ico
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
Mediciones de plomo en la ZMVM
Tendencia
Evaluación de la NOM
