CAPÍTULO 5

1. CAPÍTULO 5 EVALUACIÓN DE EXPOSICIONES

2. Visión General Exposición y Riesgo - ¿Qué consecuencias provocan las diferentes sustancias en el ambiente y en las personas? Ejemplos de algunas Regulaciones - ¿Existen regulaciones concernientes a diferentes sustancias? Diseño Químico más seguro

3. Estimando Exposiciones

4. Tipos de Exposición OCUPACIONAL : La exposición del trabajador en la industria. COMUNIDAD : Exposición de la Población que rodea un área industrial debido a las corrientes de desecho.

5. Exposición Ocupacional y de Comunidad Tres pasos están relacionados a la exposición: 1) Reconocimiento : todas las fuentes y fuentes potenciales 2) Evaluación : nivel y duración de la exposición 3) Control (y Eliminación) : en base a fuente, vía, e información de la exposición del trabajador/población.

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

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

8. Evaluación: Evaluación de Inhalación Técnicas de Monitoreo Incluyen: - Simulador de respiración - Muestra estática Técnicas de Control incluyen: - Respiradores y otros dispositivos - Procesos alternos o modificaciones a los equipos Modelos usados en el lugar de monitoreo para evaluar inhalación son: Balance de Masa y Modelo de Dispersión.

9. Balance de Masa o Modelo de Caja El contaminante se encuentra disperso uniformemente en el área (caja) (5.1) • Donde: • C : concentración del contaminante en el aire de el área de trabajo (masa/longitud3), • V : volumen del área de trabajo (longitud3), • T : tiempo durante el cual el contaminante ha sido emitido, • G : velocidad de emisión del contaminante al aire (masa/tiempo), • Q : velocidad de ventilación en el área de trabajo (longitud3/time), • k:factor de mezclado para considerar mezclado incompleto en el área de trabajo (sin unidades), • Co : concentración del contaminante en el aire entrando al área de trabajo (masa/longitud3).

10. Balance de Masa o Modelo de Caja (continuación) En estado estable (Steady State, ss) la ecuación 5.1 se transforma como sigue: • (5.2) Con ventilación constante una nueva fuente de contaminación puede ser estimada usando: • (5.3) Donde : • (5.4)

11. Modelo de DispersiónVariación de la concentración (de la fuente) en un área dada • Donde: • U es la velocidad del viento en la dirección x (lengitud/tiempo) • C es la concentración del contaminante en el aire (masa/longitud3) • D es el coeficiente de difusión (longitud2/tiempo) • xes la distancia, en la dirección del viento, de la fuente (longitud) • r es la distancia de la fuente al punto de muestreo (longitud) • G es la velocidad de emisión del contaminante desde la fuente (masa/tiempo) (5.5) (5.6)

12. Evaluación: Evaluación de Exposición Dérmica • Los mecanismos de exposición dérmica son: • - Contacto directo entre piel y sustancia. • - Transferencia de la sustancia desde una superficie contaminada a la piel. • - Deposición o impacto en la piel. • Las técnicas de monitoreo incluyen: • - Almohadillas absorbentes. • - Muestras de limpieza. • - Técnicas computarizadas. • Las técnicas de Control incluyen: • - Usar ropa de protección. • - Sustitución por una sustancia química menos tóxica (que no impactará por ingestión o inhalación).

13. Evaluación de Exposición DérmicaModelamiento • Donde : • DAR : velocidad de absorción dérmica de la dosis de la sustancia química (masa/tiempo), • S : área superficial de la piel en contacto con el químico (longitud2), • Q : cantidad depositada en la piel por evento (masa/longitud2/evento), • N : número de eventos de exposición por día (evento/tiempo), • WF : fracción en peso de la sustancia química a tratar en la mezcla (adimensional), • ABS : fracción de la dosis aplicada absorbida durante el evento (adimensional). (5.7)

14. Evaluación de Exposición Dérmica : Modelamiento (continuación) (5.8) • Donde : • DA : dosis de la sustancia química absorbida dérmicamente (masa), • S : área superficial de la piel en contacto con el químico (longitud2), • Kp : coeficiente de permeabilidad para el químico en cuestión en la mezcla (longitud/tiempo), • ED : duración de la exposición (tiempo), • WF : fracción en peso de la sustancia química en cuestión en la mezcla (adimensional), •  : densidad de la mezcla (masa/longitud3).

15. Exposición de la ComunidadReconocimiento • Reconocimiento de Contaminantes del Aire: • - Principales sustancias y subproductos que pueden causar daño. • - Patrones climáticos principales y comunidades potencialmente afectadas por descargas. • - Cambios de fase (en corrientes acuosas o en tierra).

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

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

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

21. Regulaciones

22. Sustancias Persistentes, Bioacumulación y Sustancias Tóxicas (PBT) El top 12 • Aldrin/Dieldrin, • Benzo(a)pireno, • Clordano, • DDT • Hexaclorobenzeno, • Alquil-plomo, • Mercurio y compuestos, • Mirex, • Octacloroestireno, • PCBs, • Dioxinas y Furanos, y • Toxafeno. Referencias : • Binational Toxics Strategy : • http://www.epa.gov/bns/index.html • Environment Canada’s ARET program • http://www.ec.gc.ca/nopp/aret/en/el2.cfm • EPA’s PBT Chemical Program • http://www.epa.gov/pbt/index.htm

23. Fueente : http://epa.gov/air/criteria.html

24. Contaminación del Aire en el lugar de trabajo • Referencias • OSHA : regulaciones de emisiones en el lugar de trabajo • http://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_table=FEDERAL_REGISTER&p_id=13306 • CCOSH : sitio web general • http://www.ccohs.ca/

25. Ejemplo de Estándares de Emisión • Agua y Agua de desecho: • - Directrices de Efluentes: • En una base continua : pH entre 6.0 y 9.5 • En una base promedio mensual: Fuente : http://www.ec.gc.ca/nopp/docs/cp/1mm8/en/c4.cfm

26. Diseño Químico más Seguro

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

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

29. El pulmón también provee un área superficial relativamente grande para la absorción de químicos. El pulmón es una membrana relativamente delgada y debido a que es tan delgada, la solubilidad en lípidos juega un rol menor en la absorción química que para el tracto gastrointestinal. Alta solubilidad en agua promoverá la absorción en el pulmón, así como la distribución del compuesto en partículas finas.

30. La piel presenta una barrera formidable al transporte de químicos. Para que un compuesto químico sea llevado por la piel, este debe pasar capas múltiples. Con el tracto gastrointestinal, un grado moderado de lipofilicidad promueve la absorción a través de la piel porque el transporte debe ocurrir a través de capas tanto acuosas como de lípidos. Un alto nivel de solubilidad en agua mejora la absorción en el tracto gastrointestinal porque los materiales solubles en agua son más fácilmente movilizados en el intestino grueso y delgado y por lo tanto los materiales experimentan menos resistencia a la transferencia de masa en la migración hacia la pared del intestino. Alta solubilidad en lípidos eleva la absorción y el transporte a través de la membrana.

31. Diseño Químico más SeguroReducción de la Toxicidad • Información importante es obtenida al: • - Examinar mecanismos. • - Identificar mecanismos estructurales.

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