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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 1 Introducción 1 1. Antecedentes 5 2. Justificación 7 3. Objetivos 8

3.1. Objetivo general 8 3.2. Objetivos particulares 8

4. Impacto Social, Ambiental y Económico 9 5. Responsable por parte de la DGCENICA 10 6. Análisis de información para sustentar una norma de Calidad del Aire para

Benceno, Tolueno y Xilenos. 11 6.1. Características generales de los compuestos aromáticos benceno,

tolueno y xilenos (BTX). 11 6.1.1. Benceno. 11 6.1.2. Tolueno. 12 6.1.3. Xilenos. 13

6.2. Niveles Ambientales de BTX. 15 6.3. Efectos de los BTX en el aire ambiente sobre la salud y los

ecosistemas. 23 6.3.1. Efectos de los BTX sobre la salud 23

6.3.1.1. Benceno. 23 6.3.1.2. Tolueno. 24 6.3.1.3. Xilenos 27

6.3.2. Efectos de los BTX sobre los ecosistemas. 29 6.4. Análisis comparativo de la normatividad existente sobre niveles

ambientales permisibles de BTX. 29 6.5. Análisis comparativo de métodos de muestreo y análisis para BTX en

aire. 34 6.5.1. Muestreo en Recipientes evacuados 34 6.5.2. Muestreo en sorbentes sólidos 35 6.5.3. Métodos Analíticos 35

6.5.3.1. Cromatografía de gases. 36 6.5.3.2. Cromatografía de Líquidos. 36 6.5.3.3. Espectrometría Infra roja 36

7. Análisis de la factibilidad técnica, política y económica de la implantación de una norma oficial mexicana sobre niveles ambientales para BTX. 37

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

8. Normas Mexicanas en materia de Muestreo y Análisis de BTX 40 Bibliografía 41 ANEXO I. Niveles Ambientales de BTX. 46 ANEXO II. Norma Oficial Mexicana 70



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.



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. 1

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

Exposición aguda Exposición crónica

Contaminante

Concentración y tiempo promedio

Frecuencia máxima

aceptable

(Para protección de la salud de la población susceptible)

Normas Oficiales

Mexicanas

Monóxido de carbono (CO)

11 ppm (8 horas)(12595 µg/m3) 1 vez al año - NOM-021-

SSA1-1993a

Bióxido de azufre (SO2)

0.13 ppm (24 horas) (341 µg/m3) 1 vez al año

0.03 ppm (promedio aritmético

anual)

NOM-022-SSA1-1993a

Bióxido de nitrógeno (NO2)

0.21 ppm (1 hora) (395 µg/m3) 1 vez al año - NOM-023-

SSA1-1993a 0.11 ppm (1 hora)

(216 µg/m3) No se permite - Ozono (O3)

0.08 ppm (8 horas)d 4 veces al año -

Modificación a la NOM-020-SSA1-1993b

Partículas suspendidas totales PST

210 µg/m3 (24 horas)e

2% de mediciones al

año -

Partículas menores de 10 micrómetros PM10


2% de mediciones al

año

50 µg/m3 (promedio aritmético

anual)f

Partículas menores de 2.5 micrómetros PM2.5


2% de mediciones al

año

15 µg/m3 (promedio aritmético

anual)f

Modificación

a la NOM-

025-SSA1-

1993c

Plomo (Pb) - - 1.5 mg/m3

(promedio aritmético en 3 meses)

NOM-026-

SSA1-1993a

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. b 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.

2



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.




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


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.


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.

8



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.


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.

10



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: 65-53-45 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).

Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM

sobre benceno, tolueno y xilenos. 11

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.

12

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1stico

http://es.wikipedia.org/wiki/Resina

http://es.wikipedia.org/wiki/Tintura

http://es.wikipedia.org/wiki/Detergente

http://es.wikipedia.org/wiki/Medicamento

http://es.wikipedia.org/wiki/Pesticida

http://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1n

http://es.wikipedia.org/wiki/Incendio

http://es.wikipedia.org/wiki/Benceno

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_benzoico

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_benzoico

http://es.wikipedia.org/wiki/Fenol

http://es.wikipedia.org/wiki/Caprolactama

http://es.wikipedia.org/wiki/Resina

http://es.wikipedia.org/wiki/Laca



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 1,4-

dimetilbenceno) (Sanambi 2008c).


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dimetilbenceno&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_metilo

http://es.wikipedia.org/wiki/Benceno

Moléculas:

o-Xileno m-xileno p-xileno

Símbolos; frases de riesgo

Nombre químico Nº CAS Nº EC Nº NU

o-xileno 95-47-6 202-422-2 1307

m-xileno 108-38-3 203-576-3 1307

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

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

14

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Gas_de_coque&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_explosi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_octano

http://es.wikipedia.org/wiki/Nocivo



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.


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

Intervalo de Concentración

Autor Método de muestreo Lugar Método de análisis interiores µg/m3

exteriores µg/m3

Brickus et al. 1998

Aire bombeado a tubos con carbón

Brasil Oficinas

Extracción c/diclorometano

GC-FID

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

Brown et al. 1998

Muestreadores pasivos (cartuchos) de Tenax

Reino Unido Aire interior y exterior de una casa

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

Schneider et al. 1999

Muestreadores pasivos

Alemania Interiores (casas-habitación)

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

Fernández et al. 2001

Aire bombeado a tubos con Tenax

España Aire ambiente urbano

Desorción térmica

GC-MS

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

Ilgen et al. 2001

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.

16



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 m-

xileno. 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).


Tabla 6.2. 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

1,1,1-Tricloroetano 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

MTBE N/S 932 6,119 N/A 7,051

Tricloroetileno 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

2,2,4-Trimetilpentano 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 N/A 2,918

Metil Etil Cetona (2-Butanona) 1,016 1,643 N/E N/A 2,659

1,3-Dicloropropano N/S 2,103 N/E N/A 2,103

Metil Isobutil Cetona (Hexona) 1,175 844 N/E N/A 2,019

Acetaldehído 23 96 1,234 505 1,858

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

18



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

Distrito Federal

Estado de México

ZMVM

Fuente

(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.


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



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 2,2,4-

trimetilpentano, 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.


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

1,1,1-Tricloroetano 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

Metil ter-butil éter N/S 932 6,119 N/A 7,051

Tricloroetileno 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

2,2,4-trimetilpentano 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 (2-Butanona)

1,016 1,643 N/E N/A 2,659

1,3-Dicloropropano N/S 2,103 N/E N/A 2,103

Metil isobutil cetona (Hexona)

1,175 844 N/E N/A 2,019

Acetaldehído 23 96 1,234 505 1,858

Metales 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

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

22



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.


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

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9dula_%C3%B3sea

http://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%B3bulos_rojos

http://es.wikipedia.org/wiki/Anemia

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_inmunitario

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervioso



Tabla 6.6. Efecto de la concentración de benceno en la salud Concentración de benceno Efecto 4,8-15 mg/m3 (1,5-4,7 ppm) Detección de olor (La alerta por el olor es insuficiente).

160-479 mg/m3 (50-150 ppm)

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.


concentraciones de tolueno.


Tabla 6.7. Efecto de la concentración de tolueno en la salud Concentración de tolueno Efecto 8 mg/m3 (2,14 ppm)

Detección de olor.

188-377 mg/m3 (50-100 ppm)

Fatiga o dolor de cabeza. Deterioro observable del tiempo de reacción o de la coordinación.

753 mg/m3 (200 ppm)

Irritación suave de los ojos y de la garganta.

377-1130 mg/m3

(100-300 ppm) Se pueden producir indicios perceptibles de incoordinación en periodos de exposición de hasta 8 horas.

1507 mg/m3 (400 ppm)

Lagrimeo e irritación de ojos y garganta.

1130-3014 mg/m3 (300-800 ppm)

Se pueden esperar grandes indicios de incoordinación en periodos de exposición de hasta 8 horas.

2260-3014 mg/m3 (600-800 ppm)

Causa fatiga, nauseas, exposiciones de 3 horas. Confusión y ataxia.

5650 mg/m3 (1500 ppm)

Probablemente no es mortal durante periodos de exposición de hasta 8 horas.

15067 mg/m3 (4000 ppm)

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.

26368 mg/m3 (7000 ppm)

Se ha observado paresis, amnesia y estupefacción.

37669 mg/m3 (10000 ppm)

Causa anestesia general.

37669-113006 mg/m3 (10000-30000 ppm)

En pocos minutos aparece la depresión del SNC, exposiciones más prolongadas pueden ser mortales.

26



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.


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.


concentraciones de xilenos.

Tabla 6.8. Efecto de la concentración de xilenos en la salud Concentración de xileno Efecto

130-1520 mg/m3 (30-350 ppm)

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



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.


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



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).


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

Contaminante Valor límite1 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 24 horas

Hidrocarburos totales expresados como metano

160 µg/m3

3 horas

Ninguna

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

32



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

Europeoa México

NOM 010 STPS

mg/m3 por ppm

Sustancia TWA TWA STEL TWA a 25 °C

Benceno 1 0.1 1 1.5 ppb (5 µg/m3) 1 3.19

Etilbenceno 100 100 125 100 4.34

Tolueno 200 100 150 50 3.77

o-xileno 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 Lo más bajo posible 1 ppb (Inglaterra)b

1000 2.21

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.


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



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. velocidad de flujo 2. Concentración del contaminante 3. Volumen de muestra 4. Competencia entre químicos 5. Tamaño de partícula del sorbente 6. Cantidad de sorbente 7. 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):


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 Desorción térmica/Cromatografía de gases/Espectrometría de masas GC/MS Cromatografía de gases/Espectrometría de masas GC/FID Cromatografía de gases/Detector de Ionización de Flama GC/ECD Cromatografía de gases/Detector de Captura de Electrones GC/NSD Cromatografía de gases/Detector Selectivo de Nitrógeno GC/PID 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



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.


¿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.

38



2. ¿Cómo se elabora? DESGLOSE DE COSTOS Y BENEFICIOS

Actividad Costo $ Beneficio $ Costo/Beneficio SI NO

Investigación de

antecedentes

X

Elaboración de la Norma

X

Monitoreo (todos los

gastos)

X

Gastos de administración

X

Gastos médicos (ahorro)

X

Gastos días no laborados

X

Investigación


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 MASAS Y

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

40



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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



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.


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.

48



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.


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.

50



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.


http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=Search&Term=%22Lee%20SC%22%5BAuthor%5D&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_RVAbstractPlus

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

52



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 (Nan-

tz, 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 o-

xileno. 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).


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.

54



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<0.01) significativos entre las concentraciones de las inter especies en

todos los puntos de muestreo. La relación de las inter especies y las correlaciones

de Pearson indicaron que los gases de escape vehiculares pudieron ser la mayor

fuente de BTEX en Delhi. Las relaciones de las inter especies muestran claras

variaciones estacionales que indican una reactividad diferencial en diferentes

estaciones. Se halló que los xilenos eran los mayores contribuyentes a la

formación del ozono, seguidos por el tolueno.

Mumbai es considerada la capital económica de la India debido a la gran cantidad

de actividades industriales (alrededor de 187 industrias contaminadoras del aire),

a su creciente urbanización y al importante parque vehicular (cerca de 1,250 000

vehículos de todos tipos) (Boralkar et al. 2004). El inventario de emisiones

realizado en el año 2000 mostró la existencia de unos siete puntos en la ciudad

que son muy afectados por las actividades vehiculares. La suposición más

importante para hacer este monitoreo era que los niveles de BTX se debían haber

reducido debido al uso de LPG en autobuses, taxis y triciclos. Los niveles

registrados mostraron que las concentraciones de tolueno son más altas que las

de benceno y xileno. Las concentraciones más altas de benceno (225.6 µg/m3) se

registraron en Dahisar Naka, que es una intersección muy conflictiva. El máximo

de tolueno (1062 µg/m3) se registró en Mulund, lugar de alto tráfico y numerosas

industrias. En las otras localizaciones los valores estuvieron en el intervalo de 19-

160 µg/m3 para el benceno, 18-137 µg/m3 para el tolueno y 5-166 µg/m3 para el

xileno.


La variabilidad de los contaminantes es un factor importante para determinar la

exposición humana a compuestos químicos. En otro estudio, también realizado en

la India (Srivastava 2005), se presenta el resultado de una investigación sobre la

variabilidad de los COVs en el área urbana de Mumbai. Se monitorearon quince

lugares en cinco categorías, residencial, comercial, industrial, intersecciones de

calles y una estación de servicio. Los monitoreos se llevaron a cabo durante un

año, cada mes, en horas pico en la mañana y en la noche. La variabilidad se

dividió en cuatro componentes: de medición, espacial, temporal y de interacción

temporal – espacial usando un método estadístico de análisis de cuadrados

medios esperados con el paquete SPSS. Se halló que el componente temporal,

junto con la interacción temporal – espacial eran los mayores contribuyentes de la

variabilidad de las concentraciones medidas de COVs. Es evidente que se

necesita hacer un monitoreo continuo para capturar los picos de concentración de

corto plazo y los promedios.

Deole et al. (2004) en la Inda se midieron las concentraciones de benceno,

tolueno y xileno (BTX) en el aire ambiente cerca de siete intersecciones en la

ciudad de Nagpur. Las muestras de aire se tomaron usando un muestreador para

vapores orgánicos y se analizaron en un cromatógrafo de gases equipado con un

detector de ionización de flama (FID). Las concentraciones de benceno estuvieron

en el intervalo de 9.3 a 28.7 µg/m3, las de tolueno en el de 3.26 a 21.0 µg/m3 y las

de xileno en el de 4.9 a 15.0 µg/m3. Estos valores son más bajos que los hallados

en ciudades metropolitanas como Mumbai.

La Junta Central de Control de la Contaminación, (Central Pollution Control Board,

CPCB), ha llevado a cabo diferentes monitoreos de la calidad del aire en varias

localizaciones en Delhi, India como una actividad rutinaria (CPCB 2002). En el

periodo 2000-2001 el monitoreo se hizo con una estación móvil de julio a agosto

2000 y nuevamente de enero a febrero de 2001.

56



Los datos muestran que la concentración máxima de benceno se observó en Moti

Nagar con 75 µg/m3 durante diciembre del 2000. El mínimo de benceno (6 µg/m3)

se observó durante junio y julio de 1999. El promedio mensual en todas las

localizaciones durante el periodo de muestreo varió entre 16 y 35 µg/m3. El

promedio global de las concentraciones de benceno en las siete localizaciones se

calculó como 26 µg/m3 lo que es 1.6 veces más alto que la norma actual, promedio

en base anual, del Reino Unido de 16 µg/m3 (5 ppb).

Durante el verano e invierno de 2000, (Ohura et al. 2005) en una ciudad industrial

en la bahía Shimizu, Japón se determinaron las distribuciones regionales y los

riesgos de cáncer por inhalación de un grupo de COVs consistente en

hidrocarburos aromáticos, compuestos orgánicos volátiles halogenados y

compuestos carbonilo.

Las concentraciones de la mayor parte de los compuestos tendían a ser más

elevadas en invierno que en verano pero la tendencia no se observó para los

carbonilos. Se observaron correlaciones significativas (p<0.05) entre las

concentraciones de la mayor parte de los aromáticos, tanto en verano como en

invierno, y entre las concentraciones de algunos aromáticos y los carbonilos en

verano, lo que sugiere la existencia de fuentes de emisión comunes y

comportamiento atmosférico semejante para estos compuestos.

Los resultados del análisis de los componentes principales indicaron que los

escapes vehiculares y la actividad industrial fueron las fuentes de emisión de

COVs predominantes. Los mapas de contorno para los COVs monitoreados

indicaron que las distribuciones locales variaban de gran manera dependiendo de

las características de los COVs (como las fuentes de emisión y los destinos). Los

riesgos de cáncer a lo largo de toda la vida calculados a partir de las

concentraciones de los COVs correspondientes eran significativamente más altas

(p<0.0001) en invierno que en verano. Reporte Final del análisis y revisión de información que sustente la elaboración de una NOM

sobre benceno, tolueno y xilenos. 57

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_udi=B6VH3-4HH81TH-3&_mathId=mml3&_user=10&_cdi=6055&_rdoc=1&_acct=C000050221&_version=1&_userid=10&md5=79d487651576a4c611e2dd72f5f1f174

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_udi=B6VH3-4HH81TH-3&_mathId=mml4&_user=10&_cdi=6055&_rdoc=1&_acct=C000050221&_version=1&_userid=10&md5=42b94b01c09f9c6c868b69320596088d

El riesgo se debía sobre todo al benceno, tetracloruro de carbono, formaldehído y

acetaldehído, tanto en verano como en invierno. La distribución espacial de

niveles altos de riesgo de cáncer era similar a la distribución de altas

concentraciones de benceno, formaldehído y acetaldehído.

En Japón (Tanaka & Samukawa 1996a), se discutió la caracterización de las

fuentes de compuestos aromáticos etilbenceno y o-, m-, y p-xileno a partir de la

observación de mediciones de campo en áreas urbanas. Existen dos tipos de

mezclas de compuestos aromáticos C8: las ricas en m-xileno y las ricas en

etilbenceno.

Las mezclas ricas en m-xileno se observaron sobre todo en los estudios a lo largo

de carreteras y en túneles mientras que las mezclas ricas en etilbenceno se

observaron en áreas industriales en las que había industrias que usaban

solventes. Durante las mediciones efectuadas en edificios altos en Tokio se

notaron varias relaciones de mezcla. Los hidrocarburos aromáticos observados en

los edificios altos de Tokio se calcularon como una cierta relación de ambos tipos

de mezclas con altos coeficientes de correlación. Los resultados de los cálculos

mostraron la existencia de una relación entre la contribución de los vehículos a

gasolina y las industrias que usan solventes.

También en Japón se realizó un estudio sobre la medición de hidrocarburos

aromáticos en la atmósfera cuando son transportados largas distancias. (Tanaka &

Samukawa 1996b). Las mediciones se hicieron en áreas rurales y urbanas a fin de

determinar la caracterización de sus fuentes y su comportamiento químico. Los

compuestos aromáticos emitidos de diferentes fuentes con relaciones

características son cambiados químicamente dependiendo de su reactividad con

los radicales OH. Al comparar los contenidos relativos observados de

hidrocarburos aromáticos C8 con las relaciones características de cada fuente se

observó un envejecimiento fotoquímico en las mediciones de campo que se

58



hicieron en la cima de una montaña, en un área costera y en la torre de

observación meteorológica.

África

En unas mediciones realizadas en la ciudad de Argel se encontraron todos los

BTX: benceno, tolueno, (m, p)- y o-xileno (Kerbachi et al. 2005). En las cercanías

de carreteras las concentraciones promedio de benceno y tolueno fueron de 27 y

39 µg/m3 respectivamente observando con frecuencia concentraciones de

benceno más altas que 40 µg/m3.

Dentro de la ciudad las concentraciones de benceno exceden con frecuencia el

límite regulatorio europeo de 10 µg/m3 mientras que las relaciones

tolueno/benceno se encuentran dentro de los intervalos típicos observados en

atmósferas urbanas del mundo. Las variaciones estacionales indican una

disminución en las concentraciones del o-xileno debido a su reactividad. Se

sugiere que las altas concentraciones de hidrocarburos aromáticos en Argel se

deben a las emisiones vehiculares.

En seis oficinas de un área suburbana de Giza, Egipto, se llevaron a cabo

mediciones, en interiores y en exteriores, de formaldehído y de los hidrocarburos

aromáticos benceno, tolueno, m/p-xileno y o-xileno (BTX) durante la temporada de

invierno 2003-04. (Khoder 2006).

Las concentraciones promedio en interiores de benceno, tolueno, m/p-xileno y o-

xileno fueron de 4.32, 25.06, 3.60, 9.14 y 4.38 ppb, respectivamente, en las seis

oficinas. Los niveles promedio en interiores en oficinas en las que no se fumaba

fueron inferiores al promedio global, pero en oficinas en donde se fumaba, fueron

más altos.


Oceanía

En Australia (GDH 2006) se estableció un programa de monitoreo de la calidad del

aire ambiental y ocupacional cerca de la planta de gas de Karratha y de las

instalaciones en tierra en particular para emisiones de benceno, tolueno y xilenos

(BTX). Este programa de dos etapas produjo datos apoyados científicamente que

mostraron que los niveles de BTX en al aire ambiente local eran apenas

detectables y que por lo tanto no debían causar ningún problema de salud a la

comunidad. En cambio, desde el punto de vista de efectos, se han reportado altos

niveles de BTX en otras localidades, sobre todo en aquellas asociadas con el uso

de actividades industriales, con el uso de calentadores de leña y tránsito intenso.

(Hinwood et al. 2007).

En un proyecto sobre monitoreo de compuestos orgánicos volátiles que se llevó a

cabo en Perth, de marzo de 1997 a noviembre de 1998, (DEP 1998) se detectaron

23 COV’s en el aire de la ciudad. De éstos, quince tuvieron promedios anuales

muy inferiores a 0.2 partes por billón y ocho mostraron concentraciones que

rebasaron los valores típicos de los niveles de fondo. El benceno presentó un

máximo de 17.6 ppb y un promedio anual de 1.44 ppb. El tolueno alcanzó un

máximo de 30.0 ppb y un promedio anual de 2.56.

Los (m+p)-Xilenos tuvieron un máximo de 16.7 ppb y promedio anual de 1.46 ppb.

Finalmente, el o-xileno tuvo un máximo de 5.86 y un promedio de 0.63 ppb.

De todos los compuestos orgánicos monitoreados el benceno, el tolueno y los

xilenos fueron los más abundantes.

América del Norte

En Estados Unidos se ha visto que en los garajes de las casas se pueden

encontrar altas concentraciones de compuestos orgánicos volátiles (COVs) debido

60



a las emisiones provenientes de vehículos, cortadoras de pasto, recipientes de

almacenamiento y muchos otros artículos ahí almacenados. (Batterman et al.

2006). Las emisiones de COVs se transportarán finalmente al aire ambiente y, si el

garaje está unido con la casa o con otros edificios, irán hasta espacios habitados.

En un estudio realizado en Michigan se reportan las concentraciones y emisiones

COVs en quince garajes residenciales de diferente tipo, tamaño y uso. Las

concentraciones de COVs relacionados con la gasolina resultaron altas, por lo

general. Por ejemplo, las concentraciones de benceno llegaron hasta 159 µg/m3

COVs.

En un estudio posterior (Batterman et al. 2007) se hace énfasis en la migración de

los COVs hacia el interior de quince casas unifamiliares en Michigan. Se

encontraron 39 especies de COVs en interiores, 36 en garajes y 20 en el aire

ambiente. Las concentraciones de COVs relacionados con la gasolina en los

garajes fueron altas (p. ej., el benceno promedió 37+/- 39 µg/m3). En los pocos

estudios en los que se han identificado y cuantificado concentraciones, la

composición de los COVs en garajes reflejan los compuestos que serían de

esperarse en vapores de gasolina (p. ej. benceno, tolueno, etilbenceno, xileno y

trimetilbenceno) así como compuestos asociados con pinturas, solventes,

limpiadores y otros materiales usados y almacenados casas, garajes y vehículos

(p. ej. tricloroetano, tricloroetileno, limoneno, a-pineno y alcanos C10-17).

En otro estudio se caracteriza un amplio intervalo de COVs en tres comunidades

que representan un gradiente de densidad de población y de actividad industrial.

(Jia et al. 2008a).

El monitoreo se llevó a cabo en dos estaciones, dentro y fuera de 159 residencias

en ciudades suburbanas del sureste de Michigan. En todos los lugares se

emplearon muestreadores pasivos y se analizaron 98 compuestos.


Se detectaron 46 COVs diferentes en exteriores. El benceno, tolueno, p/m-xileno y

el tetracloruro de carbono tuvieron las concentraciones más altas (medianas de 1

a 2 µg/m3).

Las concentraciones fueron altas en invierno en la comunidad suburbana y los

niveles fueron los más elevados en la comunidad industrial. En interiores se

detectaron 53 COVs y el benceno, el tolueno, los p/m-xilenos, el n-heptano, el a-

pineno y el d-limoneno tuvieron las concentraciones más altas (medianas de 1 a

17 µg/m3). Los cambios estacionales fueron pequeños o inconsistentes. Las

medianas en interiores entre las tres comunidades siguieron, por lo general, los

rangos de los exteriores. Las relaciones interiores/exteriores variaron de 1 a 10

para la mayor parte de los compuestos pero llegaron hasta 100 para algunos, p.

ej., el d-limoneno. Más de un cuarto de las residencias tenían niveles de benceno,

naftaleno, cloroformo y tetracloruro de carbono suficientes para producir un riesgo

crónico de cáncer de por vida de más de 10-5 y a veces mucho más alto. En los

exteriores, estos compuestos produjeron riesgos que excedían 10-6. Las

concentraciones medidas se hallaban a un nivel intermedio respecto a otras

mediciones recientes en otros lugares de Estados Unidos lo que sugiere que los

resultados del estudio son ampliamente representativos.

En un estudio posterior se muestra que las concentraciones y las exposiciones de

COVs pueden verse afectadas por muchos factores microambientales y de

comportamiento. (Jia et al. 2008b). Es importante identificar estas determinantes

para comprender las exposiciones y los riesgos y también para diseñar las

políticas y estrategias que permitan hacer mínimas las concentraciones.

El estudio está destinado a determinar los factores asociados con las

concentraciones de COVs encontradas en los interiores de residencias y afuera,

en el aire ambiente. Se usan los resultados de un estudio de campo en el que se

midieron 98 COVs tanto en interiores como en exteriores de residencias en tres

comunidades del sureste de Michigan.

62



La presencia de un garaje adosado se asoció con concentraciones

significativamente más altas de compuestos aromáticos, alcanos ligeros y a-

pineno. Por ejemplo, en verano, las medias de las concentraciones de benceno,

tolueno, n-heptano y a-pineno fueron 2.3, 23.4, 1.9, y 8.4 µg/m3, respectivamente,

en casas con un garaje adosado, pero sólo 0.8, 4.6, 0.6, y 1.9 µg/m3 en casas sin

garaje. La presencia de un garaje se asoció con concentraciones

significativamente más altas de aromáticos, alcanos ligeros y a-pineno en

interiores. En efecto, varios estudios han demostrado que los garajes adosados

constituyen importantes fuentes de COVs que pueden afectar la parte ocupada de

las residencias. (Batterman et al. 2007).

En un estudio realizado en trece localidades urbanas en los Estados Unidos

(Mohamed et al. 2002) se determinó que los compuestos orgánicos volátiles

(COVs) representan directamente un factor de riesgo en ambientes urbanos para

los seres humanos, pero también son importantes por su participación en la

formación de oxidantes fotoquímicos. Se midieron 54 COVs (hidrocarburos,

hidrocarburos halogenados y carbonilos) en ó cerca de trece localidades urbanas

durante el período de septiembre de 1996 a agosto de 1997. Las muestras de aire

se tomaron y se analizaron conforme a los métodos aprobados por la USEPA. Los

compuestos que se hallaron con mayor frecuencia fueron el benceno, el tolueno,

los xilenos y el etilbenceno. Estos compuestos aromáticos estuvieron muy

correlacionados de una manera que sugería que los contribuyentes principales

fueron fuentes móviles en todas las localidades estudiadas. Las concentraciones

de hidrocarburos totales variaron entre 1.39 y 11.93 ppb.

A principios de la última década del siglo pasado se evaluaron las concentraciones

de 13 COVs tóxicos en dos áreas urbanas de Illinois: el sureste de Chicago y el

Este de San Luís (Sweet & Vermette 1992). Se monitorearon las concentraciones

y las condiciones meteorológicas entre mayo de 1986 y abril de 1990.


Usando inventarios de emisiones y firmas de las fuentes desarrolladas para las

áreas de estudio se aplicaron análisis de trayectorias, análisis de factores y un

modelo de balance químico de masa para interpretar los datos. Los análisis

indicaron que la mayor parte de los COVs tóxicos provenían de las fuentes de

área urbanas (como las emisiones de los escapes de vehículos, la evaporación de

productos del petróleo y las emisiones de solventes en fuentes comerciales y

fuentes industriales). Las emisiones de grandes fuentes industriales puntuales

incrementan las concentraciones de COVs hasta 1 Km. de la fuente pero tienen

poco efecto en la calidad del aire global en las áreas de estudio. Se encontraron

niveles elevados de benceno y otros hidrocarburos aromáticos en el aire de la

mayor parte de las áreas urbanas estudiadas.

Como parte del programa fiscal de monitoreo del aire del año 2001 la Agencia de

Protección Ambiental (EPA) de Illinois midió los niveles ambientales de varios

contaminantes del aire en las cercanías del aeropuerto O’Hare (EPA 2002). El

objetivo del estudio era recabar información que ayudara a evaluar el impacto

relativo de las emisiones relacionadas con el aeropuerto y los niveles de

contaminantes característicos del aire de grandes áreas urbanas. La USEPA se ha

encargado de evaluar el impacto de los niveles atmosféricos de varios compuestos

tóxicos en la salud humana en algunas áreas urbanas de los EEUU. El programa

de monitoreo dio inicio en junio 2000 y se enfocó en los compuestos tóxicos del

aire identificados por la Estrategia Nacional de la USEPA así como en las

emisiones de fuentes móviles asociadas con las operaciones del aeropuerto. El

programa se terminó en diciembre de 2000. Los resultados se resumieron para

cada uno de los sitios de monitoreo y se dividieron en dos categorías:

Los componentes tóxicos urbanos y los contaminantes peligrosos del aire (HAPs).

Los primeros han sido identificados por la USEPA, en las modificaciones a la ley

del aire limpio como los que representan un riesgo mayor para la salud pública en

áreas urbanas incluyendo los riesgos conocidos (o sospechados) como el

benceno, el formaldehído, el cromo y las dioxinas.

64



Los HAPS no se incluyen en la lista de tóxicos urbanos e incluyen compuestos

como el tolueno y los xilenos. Las concentraciones de varios de los principales

tóxicos urbanos, como el acetaldehído, el benceno y el formaldehído al

compararlas con las de áreas metropolitanas como Atlanta, Detroit, Houston y

Milwaukee resultaron comparables o inferiores en el área metropolitana de

Chicago.

En general, los niveles de compuestos tóxicos hallados cerca de O’Hare fueron

comparable so inferiores a los hallados en otros grandes ciudades de los Estados

Unidos.

América Latina

Se midieron los niveles de COVs durante unas campañas cortas de monitoreo en

cuatro ciudades latinoamericanas: Caracas (Venezuela), Quito (Ecuador),

Santiago (Chile), São Paulo (Brasil) y dos ciudades en Asia: Bangkok (Tailandia) y

Manila (Filipinas). (Gee 1998). El objetivo del estudio era el identificar niveles

típicos de COVs en estas ciudades en las que el monitoreo de este grupo de

contaminantes se ha llevado a cabo rara vez ya que no está regulado, pero es

importante.

Los niveles monitoreados fueron relativamente altos en comparación con los

típicos niveles europeos y de los Estados Unidos. Los niveles medios de benceno

fueron de 5–18µg/m3 y los de tolueno de 15–186µg/m3. Los niveles de COVs en

las ciudades latinoamericanas fueron similares y considerablemente más bajos

que los medidos en las dos ciudades asiáticas. Los niveles de Quito fueron los

más bajos de todas las ciudades estudiadas lo que puede ser debido a su gran

altitud, la cual permite el uso de combustibles con un bajo contenido de

compuestos aromáticos.


Las abundancias relativas de los diferentes COVs monitoreados y las relaciones

entre diferentes COVs fueron muy consistentes con la idea de que los vehículos

son la fuente predominante de COVs en estas ciudades. Los niveles de los COVs

medidos durante el estudio fueron más altos, por lo general, que las normas

propuestas en el Reino Unido y por lo tanto representan un riesgo directo a la

salud de los habitantes de las ciudades. Los elevados niveles de COVs también

afectarán la incidencia y severidad de episodios fotoquímicos con posteriores

consecuencias para la salud humana y el ambiente.

A continuación se presentan los resúmenes de algunos estudios realizados en

México sobre niveles ambientales de BTX.

En una campaña de muestreo realizada entre 2002 y 2003 (Velasco et al. 2006)

se determinaron varios compuestos orgánicos. Los muestreos se llevaron a cabo

en sitios localizados en el centro urbano, en un área muy industrializada y en los

límites de la ciudad en áreas rurales. Se utilizó un método de muestreo basado en

un laboratorio móvil para identificar los COV s cuyas concentraciones ambientales

se debían a emisiones vehiculares.

Se analizó la información sobre COVs para comprender sus concentraciones,

distribuciones espaciales, patrones diurnos, origen y reactividad en la atmósfera

de la Ciudad de México. Los COVs consistían básicamente de alcanos (60%),

seguidos por aromáticos (15% y olefinas (5%). El resto (20%) era una mezcla de

alquinos, hidrocarburos halogenados especies oxigenadas (ésteres, éteres, etc.) y

otros COVs no identificados. Sin embargo, por lo que se refiere a la producción de

ozono, las olefinas fueron los hidrocarburos más relevantes. También se hallaron

niveles altos de hidrocarburos tóxicos como el 1-3-butadieno, el benceno, el

tolueno y los xilenos. Los resultados mostraron que los gases de escapes de

vehículos eran la mayor fuente de COVs en la Ciudad de México y que sus

patrones diurnos dependen del tránsito.

66



Finalmente se concluyó que algunas, aunque no todas, las clases de COVs se han

subestimado en los inventarios de emisiones.

Con el fin de conocer las concentraciones y el origen de compuestos aromáticos

utilizando el modelo de balance de masa de especies químicas (CMB) se

colectaron simultáneamente muestras de aire ambiente en tres sitios de la Ciudad

de México durante el mes de marzo de 1997 (Múgica et al. 1997). Los compuestos

aromáticos volátiles representaron alrededor del 20% del total de HC no metano

presentes en las muestras matutinas colectadas. Las especies aromáticas

volátiles más abundantes en el ambiente fueron el tolueno y los xilenos seguidos

por el 1,2,4-trimetil benceno, benceno, etilbenceno, metaetiltolueno, n-

propilbenceno, isopropilenceno, 1,3,5 trimetilbenceno y estireno. Se llevaron a

cabo campañas de muestreo en cruceros, en una estación de autobuses, un

estacionamiento y algunos sitios en los que se utilizan solventes y destilados de

petróleo para determinar los niveles de compuestos aromáticos a los que se

expone la población. Se aplicó el modelo CMB para determinar la contribución de

distintas fuentes a la presencia en la atmósfera de cada uno de los compuestos

aromáticos más abundantes. El escape de vehículos fue la fuente principal de

todos los compuestos aromáticos, especialmente los de gasolina aunque el

escape de vehículos a diesel y el asfaltado contribuyeron también en forma

importante a la presencia de tolueno, xilenos, etilbenceno, propilbencenos y

estireno. Las artes gráficas y el uso de pinturas impactaron principalmente en la

presencia de tolueno.

En otro estudio (Serrano-Trespalacios et. al. 2004) se examina la relación entre

COVs medidos en estaciones de monitoreo en lugares del centro y exposiciones

personales en el área metropolitana de la Ciudad de México. Las concentraciones

promedio en interiores, ambientales y personales para benceno fueron 7, 7, 14

µg/m3.


Mientras que las medias geométricas de las concentraciones en exteriores y en

interiores para la mayor parte de los compuestos relacionados con vehículos

(benceno, MTBE, xilenos y estireno) eran comparables, las medias geométricas

de las exposiciones personales resultaron ser el doble.

Hasta hace poco tiempo, las emisiones de benceno y tolueno en la ZMCM no

habían sido consideradas. (Bravo et al. 2002). Con el fin de evaluar los niveles de

estos dos contaminantes tóxicos, se muestrearon y analizaron conforme a los

procedimientos descritos en el método TO-15 de la USEPA en tres sitios con

diferentes actividades localizados en el sureste de la zona. Las concentraciones

de benceno (en muestreos de 24 horas) en la atmósfera alrededor del campus de

Ciudad Universitaria fueron semejantes a las observadas en otras ciudades de

Norteamérica, con promedios de unos 1.7 ppb. Existe una variación significativa

entre las concentraciones de benceno y tolueno, sobre todo en la estación de gas

(un promedio de 25.8 ppb y un máximo de 141 ppb de benceno).

En México existe una regulación por las cual se permite un máximo de 1 por ciento

de benceno en las gasolinas. Sin embargo, dado que más del 60% de vehículos

no tienen convertidor catalítico (modelos anteriores a 1991) se espera que la

mayor parte de este benceno se emita a través del escape. Otra estrategia que se

ha implantado está en el uso de sistemas de recuperación de vapor en las

estaciones de servicio. La tecnología de control de emisiones vehiculares debe

estar de acuerdo con características adecuadas en la calidad de las gasolinas.

Se llevó a cabo otro estudio (Wöhrnschimmel et al. 2008) en el cual se evaluaron

las variaciones temporales de benceno en el campus de la Ciudad Universitaria

(en el sureste de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México). Se tomaron

muestras de aire ambiente cada hora, desde las 07:00 hrs. a las 19:00, de

acuerdo con los procedimientos descritos en los métodos TO-14A y TO-15 de la

USEPA. Las muestras se recolectaron cada seis días.

68



Las mediciones se llevaron a cabo desde Junio de 2003 hasta Abril de 2004 (las

estaciones húmedas y secas en México).

Los resultados mostraron unos ligeros picos de concentración entre las 07:00 y las

09:00 de la mañana. Las concentraciones promedio de benceno en el sitio del

sureste tenían los mismos niveles que las existentes en otras ciudades de

Norteamérica.

En el estudio desarrollado en el año 2000 los valores promedio fueron de unos 3.6

ppb y en el estudio de 2003, de 1.4 ppb. En la misma área se tuvieron valores de

1.0 y 2.2 ppb para el benceno durante los períodos húmedo y seco,

respectivamente. Éstos son más altos que la Norma de Calidad del Aire de Japón

(1 ppb). También se compararon con los valores de las normas del reino Unido (5

ppb, con una meta a futuro de 1 ppb) y de la Unión Europea y de Australia (3 ppb).


ANEXO II. Norma Oficial Mexicana

A continuación se presenta un bosquejo de Norma Oficial Mexicana para evaluar

la calidad del aire ambiente con respecto a BTX.

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-XXXXXXX "CRITERIO PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL AIRE AMBIENTE, CON RESPECTO A LOS COMPUESTOS BTX (BENCENO (C6H6); TOLUENO (C6H5CH3) y o, m y p XILENOS [C6H4(CH3)]) VALOR NORMADO PARA LA CONCENTRACION DE BTX EN EL AIRE AMBIENTE".

Presentación del responsable XXXXXX, Director General de Salud Ambiental, por acuerdo del

Comité Consultivo Nacional de Normalización de Regulación y Fomento Sanitario, con fundamento

en los artículos 39 de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 38 fracción II, 47 de la

Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 8o. fracción IV y 25 fracción V del Reglamento

Interior de la Secretaría de Salud.

0. Introducción

El Plan Nacional de Desarrollo 1989 - 1994, señala que la contaminación atmosférica ha sido

producto del proceso de la industrialización, así como de las grandes concentraciones urbanas,

primordialmente por la emisión de humos, polvos y gases provenientes de fuentes móviles y fijas.

Para prevenir, restablecer y mantener la calidad de aire, se realizarán acciones para reducir la

emisión de contaminantes.

La Ley General de Salud, contempla que en materia de efectos del ambiente en la salud, las

autoridades sanitarias establecerán las normas, tomarán medidas y realizarán las actividades a

que se refiere esta ley tendientes a la protección de la salud humana ante los riesgos y daños

dependientes de las condiciones del ambiente, así como determinar, para los contaminantes

atmosféricos, los valores de concentración máxima permisible para el ser humano.

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La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente y su Reglamento en materia de

prevención y control de la contaminación de la atmósfera, señalan que la calidad del aire debe ser

satisfactoria en todos los asentamientos humanos y regiones del país, y que la Secretaría de

Desarrollo Social, expedirá, en coordinación con la Secretaría de Salud en lo referente a la salud

humana, las normas oficiales mexicanas correspondientes, especificando los niveles permisibles

de emisión e inmisión por contaminante y por fuente de contaminación, de acuerdo con el

reglamento respectivo.

El Programa Nacional para la Protección del Medio Ambiente 1990 - 1994 dicta que en materia de

protección al ambiente se cuente con los conocimientos científicos y técnicos que permitan

incorporar en los procesos productivos, tecnologías que reduzcan al mínimo el impacto sobre el

medio ambiente, así como definir e incluir criterios ecológicos para regular y optimizar las

actividades productivas.

BTX es un acrónimo que se refiere a los compuestos monoaromáticos benceno, tolueno y o, m y p xilenos. Estos son parte de los compuestos orgánicos volátiles (COVs) que se encuentran con frecuencia en el petróleo crudo así como en sus derivados, tales como la gasolina.

La cantidad total de BTX, o sea la suma de de las concentraciones de cada uno de los constituyentes de los BTX se usa con frecuencia para evaluar el riesgo relativo en lugares contaminados y para determinar la necesidad de restaurarlos.

Los BTX se producen industrialmente en cantidades muy importantes ya que se usan mucho como solventes y como material prima en la manufactura de plaguicidas, plásticos y fibras sintéticas.

Casi todas las personas están expuestas a pequeñas cantidades de BTX en el aire ambiente, en el trabajo o en los hogares. La gente que vive en áreas urbanas o cerca de calles importantes y carreteras está más expuesta a estos contaminantes que alguien que habite en áreas rurales. Al ser inhalado, el benceno 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.

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.

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.

El tolueno y los xilenos tienen efectos dañinos sobre el sistema nervioso central.

La inhalación de xileno puede causar mareo, somnolencia, dolor de cabeza y nauseas. Puede provocar toxicidad hepática y renal reversible. Altas concentraciones de vapor pueden producir excitación del sistema nervioso central 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.

Los valores criterio de calidad del aire, establecen límites sobre concentraciones de diversos

contaminantes, con base en la protección de la salud de la población, iniciando con la más

susceptible, y son parámetros de vigilancia de la calidad del aire ambiente. Establecen la

referencia para la formulación de programas de control y evaluación de los mismos.

1. Objetivo y campo de aplicación

1.1 Objetivo

Esta Norma Oficial Mexicana establece el valor permisible para la concentración de BTX en

el aire ambiente.

1.2 Campo de aplicación

Aplicable en todo el territorio mexicano.

Aplicable en las políticas de saneamiento ambiental en lo referente a la salud humana.

Aplicable en actividades o situaciones ambientales que causen o puedan causar riesgos o daños a

la salud de las personas.

Aplicable para el desarrollo de investigación permanente y sistemática de los riesgos y daños que,

para la salud de la población, origine la contaminación ambiental por BTX.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_nervioso



2. Referencias

Actualmente, esta Norma sólo se complementa con la Norma Oficial Mexicana NOM-086-

SEMARNAT-SENER-SCFI-2005, especificaciones de los combustibles fósiles para la protección

ambiental.

3. Definiciones

3.1 Aire ambiente

Atmósfera en espacio abierto

3.2 ppm partes por millón

(Conversión 1 ppm = 3.19 µg/m3 de BENCENO, 3.77 µg/m3 de TOLUENO, y 4.34 µg/m3 de

XILENO en aire ambiente a condición estándar de presión y temperatura (25 ºC y 1

atmósfera)

4. Especificaciones

La concentración de BTX, como contaminante atmosférico, no debe rebasar el límite máximo

normado de XXX ppm, o lo que es equivalente a XXX µg/m3, en el periodo que se determine

(una, tres, ocho horas, una vez al año, en un periodo de tres años) para protección a la salud

de la población susceptible.

5. Concordancia con normas internacionales

Esta Norma no tiene concordancia con normas internacionales.

6. Bibliografía


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7. Vigencia

La presente Norma Oficial Mexicana entrará en vigor con su carácter obligatorio, al día siguiente de

su publicación en el Diario Oficial de la Federación.

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