Fuente: Estrucplan On Line - www.estrucplan.com.ar - Salud, seguridad y medio ambiente en la industria

Higiene Laboral
Análisis del microclima Laboral


MEDICIONES DE LAS SUSTANCIAS TÓXICAS

De hecho las mediciones para determinar la presencia de sustancias tóxicas no solo se efectúan al aire, sino también a mezclas de líquidos y/o sólidos.

Por razones de riesgo potencial mayor siempre se presiona en la determinación de las concentraciones de sustancias nocivas en el aire.

Las mediciones se efectúan generalmente para conocer la concentración media durante un período dado, que varia según el método de medición empleado, siendo por lo general lecturas directas, o tomas de muestras para efectuarles un análisis.

Los sistemas de medición directa consisten en una aspiración que puede ser mecánica o manual de los gases del medio ambiente el cual por medio de un sistema sensor, efectúa la lectura de la concentración en el mismo equipo, en cambio en las mediciones por muestreo el cual también por aspiración mecánica o manual se obtiene un porción de los gases circundantes los cuales son retenidos en un dispositivo, luego la muestra es remitida, a un laboratorio donde se le efectúan los análisis correspondientes, determinando el contaminante específico y la concentración del mismo en el medio ambiente.

TOMA DE MUESTRA

La finalidad de un muestreo del aire del medio ambiente es poder medir en un volumen predeterminado, las características específicas o inespecíficas de los elementos extraños que contiene, como se mencionó esta se puede realizar en forma directa o en un laboratorio.

Un muestreo biológico busca determinar el resultado de la exposición a productos químicos en un lugar determinado. Analizando los elementos del producto, o sus metabolitos en distintos especímenes biológicos extraídos de la persona en estudio.

Las muestras pueden tomarse de:

  • - Medio ambiente:
    • Muestreo activo:
      * Medición directa de los elementos,
      * toma directa de una muestra de aire
    • Muestreo pasivo
  • - Biológico:
    • Muestra de aire exhalado
    • Muestra de orina
    • Muestra de saliva
    • Muestra de sangre

Podemos decir que en la toma de muestras en le medio ambiente es necesario tomar en cuenta que la relación existente entre:

  • El tiempo límite de exposición o el valor de referencia (TLV, TWA, TLV-C, etc.)
  • Las propiedades de los contaminantes tanto físicas como químicas
  • La técnica de muestreo y análisis

De lo expuesto y de la cantidad de muestras extraídas durante la jornada y la duración de la misma, el objetivo que persigue el estudio y si las mediciones se efectúan al medio ambiente o al individuo, se podrá determinar el tipo de instrumento a utilizar en el trabajo.

El muestreo activo consiste en forzar el paso del aire del medio ambiente a través de un dispositivo que cumple con lo menos algo de lo siguiente:

  • Detección directa, específica o inespecífica de los elementos contaminantes
  • Toma de muestra de recolectada en un recipiente para el posterior traslado al laboratorio
  • Fijación y concentración de los contaminantes sobre un soporte.
INSTRUMENTOS PARA LA MEDICIÓN DIRECTA DE CONTAMINANTES

Los equipos o instrumentos de medición están constituidos por una bomba de aspiración, un regulador y/o medidor del caudal del aire aspirado, un sistema de retención del elemento aspirado (para el análisis) o un sensor (para la lectura directa)

Los equipos de toma de muestra deben poseer la característica de retener el total del elemento contaminante (el 100 %) o mantener un caudal de aspiración constante durante todo el período de muestreo.

En el caso de instrumentos para la medición directa de los contaminantes en los cuales el muestreo y el análisis se efectúa en el mismo, se obtiene por lo general, la concentración de un contaminante específico, este procedimiento de cuantificación de la concentración en el medio ambiente de un elemento, respecto de los sistemas de toma de muestra y análisis.

Las ventajas que poseen son las siguientes:

  • Son de determinación rápida
  • Se pueden obtener muestras puntuales
  • Es barato
  • El manejo es sencillo
  • Pero cuentan con los siguientes inconvenientes:
    • Son de escasa exactitud
    • Son fáciles de interferir

De acorde a la forma con que se presentan los contaminantes en el medio ambiente, los instrumentos de lectura directa específicos, utilizados se clasifican según el principio fisico-químico en ele cual se basa su funcionamiento en:

Para Gases y vapores

  • Calorimétros
    • Papeles reactivos
    • Líquidos reactivos
    • Tubos con indicadores reactivos sólidos.
    • Mixto (mezcla de los anteriores)
  • Eléctricos
  • Térmicos
  • Electromagnéticos
  • Magnéticos
  • Etc.

Para Aerosoles

  • Opticos
  • Eléctricos
  • Piezoeléctricos

Figura Ane 12.2.1. Tubos colorimétricos

Los tubos indicadores con reactivos sólidos son los instrumentos de uso más generalizado, para la detección de gases y/o vapores contaminantes, pese a los errores sistemáticos que con ellos se cometen, como ser:

  • Errores de calibración propios de la fabricación
  • Vencimiento de su vida útil
  • Mal almacenado (expuesto a condicione que degradan al reactivo)
  • Mala aspiración por pérdida de hermeticidad en la bomba

figura Ane 12.2.2. Bomba de muestreo personal

Figura Ane 12.2.3. Esquema de un equipo de aspiración de un volumen controlado de aire a través de una membrana filtrante, recuento microscópico del número de partículas menores a 5 micras y estableciendo el número de partículas por cm3. Para poder obtener una muestra representativa que permita determinar el riesgo existente en el transcurso de una jornada de trabajo es menester tomar un número aleatorio de muestras (Según First & Drinker "Concentrations of Particles Found in Air", "Archives of Industrial Hygiene and Occupational Medicine", A. M.A. en 1982)

Figura Ane 12.2.4. Equipo de lectura directa Dräeger, para determinar la concentración de gases y vapores, 1) cabeza de la bomba, 2) tamiz, 3) cadena de regulación de apertura del fuelle, 4) pasador , 5) salida del aire, válvula de seguridad. El equipo se utiliza colocando el tubo de reactivo (vapor o gas) que se trate de detectar y aspirando a través el aire ambiente, apretando y soltando el fuelle del cuerpo, la escala del tubo señala directamente en partes por millón (ppm) que posee la concentración sobre la base de la longuitud del tubo y el rectivo formado.

Además existe la poca especificidad de la reacción química , la cual es alterada por la existencia de otros contaminantes en el medio ambiente, por lo cual las lecturas poseen una oscilación que va de 5 a 40 %, denotando así su escasa precisión.

Se fabrican actualmente tubos colorimétricos de gran tamaño, conectados a bombas manuales o automáticas de aspiración, con los que se pueden realizar muestreos prolongado y personales (ver figura Ane 12.2.6.)

Figura Ane 12.2.5. Bomba portátil con múltiples tubos

Figura Ane 12.2. 6. Bomba portátil manual y bomba automática

Los instrumentos denominados monitores están constituidos por un sensor el cual genera una señal eléctrica, constante o a intervalos regulares, proporcionales a la concentración del contaminante existente en el medio ambiente

Los mismos responden a distintos principios de detección uno de ellos son del tipo eléctrico, los cuales funcionan por el cambio que se genera por inducción por propiedades físicas o químicas de un determinado contaminante.

Los métodos más utilizados en general son los potenciométricos, coulombiométricos y alteraciones en la conductividad debidas a fenómenos electrolíticos o de ionización

Figura Ane 12.2.7. Analizador de gases

Otros utilizan el calor específico de cunductancia y el calor de combustión , los cuales son específicos para cada gas, por lo tanto susceptibles de ser usados para la detección y valoración cuantitativa.

Los instrumentos que utilizan la energía de la radiación electromagnética ultravioleta, visible e infrarroja para poder efectuar el análisis de los elementos presentes en el aire.

También hay técnicas quimielectromagnéticas de análisis de gases las que se basan en la medición de la radiación electromagnética emitida o absorbida por los elementos formados después de someter los gases a una reacción química. Cuando se trabaja con técnica fotométricas se puede cuantificar la radiación emitida, en cambio en la técnica es calorimetrica se determina la radiación absorbida

Figura Ane 12.2.8. Detectores portátiles de gases tóxicos

También se puede mencionar que existen instrumentos para detección mediante procedimientos magnéticos, los cuales consisten en la deflección de moléculas ionizadas a través de un campo magnético y la posterior clasificación de los mismos de acuerdo a la relación carga-masa.

Figura 12.2.9. Monitor de polvos y aerosoles

Los monitores de este tipo tienen un funcionamiento basado en fotometría, técnicas de refractancia, emisión espectral u holográficas, en cambio los instrumentos eléctricos de lectura rápida la base de su funcionamiento está en la interacción entre partículas en suspención y las cargas de las mismas, siendo la interacción de dos tipos:

- La capacidad de adquirir cargas electrostáticas superiores a las de la gravedad, permite evaluar el campo que generan
- La ionización proveniente de una fuente de emisión radiactiva permite la concentración de las partículas de aerosoles

Las mediciones se efectúan por monitores piezoeléctricos que determinan la masa del aerosol por los cambios de la frecuencia de resonancia, esta alteración es consecuencia de la precipitación de las partículas sobre la superficie del cristal (de cuarzo)

INSTRUMENTOS PARA LA MEDICIÓN DIRECTA DE AIRE

Estos instrumentos toman directamente la muestra del medio ambiente, en si son dispositivos que permiten almacenar y conservar un determinado volumen del aire a estudiar, para su posterior análisis en un laboratorio como ya se mencionó, siendo los más utilizados las bolsas inertes las jeringas, las cuales permiten un fácil monitoreo y su uso es sencillo.

Tienen la ventaja de la facilidad de uso y la posibilidad de tomar cualquier muestra gaseosa, son de fácil manipulación, evitando los procesos de absorción y expulsión, evitan la reacción entre distintos contaminantes al no variar las concentraciones.

Como desventajas podemos mencionar, presenta problemas en los límites menores de detección por no aumentar la concentración, el costo relativo es alto, os muestreos personales poseen el problema del transporte de la bolsa por parte de la persona que se estudia.

OTROS DETECTORES DE CONTAMINACIÓN

Hay equipos para efectuar la evaluación de contaminantes en el agua, los cuales permiten una medición rápida (in situ), de contaminantes en medios líquidos, el principio consiste en la extracción de la sustancia contaminante a ser estudiada del agua por medio del aire y hacer simultáneamente el análisis del gas obtenido

El equipo consiste en un recipiente, un tubo y una bomba, (ver figura Ane 12.2.10.)

Figura Ane 12.2.10. Equipo de evaluación de contaminantes en el agua

Para medir la contaminación del suelo fundamentalmente de hidrocarburos los cuales por vaporización luego contaminan el aire hay zondas de metal metalicas que permiten determinar la existencia de contaminantes en el suelo, mediante el uso de tubos colorimétricos, la medición se efectúa in situ efectuando la evaluación del contaminante volátil que hay en el (ver figura Ane 12.2.11.)

Figura Ane 12.2.11. Sonda de detección de contaminantes en el suelo

CONCENTRACIÓNES MÁXIMAS PERMITIDAS

Las concentraciones tanto gaseosas, como de vapores, o de humos, tienen limitaciones las que dependen de los componentes tóxicos de cada caso en particular, y del efecto que tienen en el hombre

Cada país tiene su propia reglamentación la cual establece los límites máximos permitidos en el medio ambiente, estos límites tiene ligeras variaciones de una nación a otra, pero en general responden a una tabla base, en Argentina esta tabla está dada en el Decreto 351/79, más precisamente en el Capitulo 9 (contaminación ambiental), el cual ya reproducimos.

Con el fin de establecer una comparación, se presentan dos tablas más una correspondiente a la legislación de España (legislación española B.O.E. 7 de marzo de 1962), representada en las figuras Ane 12.2.12. - 13 - 14. La segunda tabla corresponde a la dada por la firma alemana Dräeger, especialista en la fabricación de instrumentos varios de los cuales están representados en las fotografías de este anexo.

Figura Ane 12.2.13. Concentraciones de gases, vapores y polvos, máximas permitidas en el ambiente interior de las explotaciones industriales, según la legislación de España

Figura Ane 12.2.14. Concentraciones de gases, vapores y polvos, máximas permitidas en el ambiente interior de las explotaciones industriales, según la legislación de España

Figura Ane 12.2.14. Concentraciones de gases, vapores y polvos, máximas permitidas en el ambiente interior de las explotaciones industriales, según la legislación de España

Figura Ane 12.2.15. Concentraciones peligrosas de gases, o vapores de los productos industriales tóxicos más utilizados, (Según Dräeger)

BIBLIOGRAFIA

  • Grandjean, E. Physiologische Arbeitsgestaltug Ecomed. Zurich (1990)
  • Grimaldi-Simons La Seguridad Industrial Editorial Alfaomega Mexico (1996)
  • Laurig, Wolfgang. Rundzüge der Ergonomie Beuth Verlag GmbH Berlin Köln (1992)
  • MAPFRE, Manual de Higiene Industrial. Madrid (1996)
  • Poza, José m. De la, Seguridad e higiene Profesional. Editorial Paraninfo Madrid. (1990)
  • Schmidtke, Heinz. Ergonomie 3 Auflage. Carl Hanser Verlag München, Wien (1993)

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