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3. MONITOREO PARA IDENTIFICAR PELIGROS DE
REACTIVOS Y TÓXICOS POR GAS/VAPOR
Como un procedimiento básico de seguridad, el personal
de las POTWs que tenga capacitación y conocimientos adecuados sobre el uso de
equipo de monitoreo de aire, debe monitorear periódicamente sus alrededores,
incluyendo los registros de inspección, los pozos sumideros y las líneas de
alcantarilla para determinar si existen condiciones de reactivos o tóxicos por
gas/vapor. Deben también estar
familiarizados con la historia y las áreas de proceso de cualquier industria
que se inspeccione o muestree, los potenciales de peligro presentes y el tipo
de monitoreo que pueda requerirse en esas industrias.
Debido a que la mayor parte de los peligros para los
trabajadores de las POTWs ocurre mediante el contacto directo con aguas
residuales o la exposición a gases o vapores tóxicos, este capítulo trata del
equipo de monitoreo de las aguas residuales y el aire, particularmente equipo
de lectura directa. El personal de la
POTW debe monitorear para cerciorarse de la seguridad del área de trabajo,
instituir las medidas de protección apropiadas (como equipo de protección
personal o evacuación) e identificar la necesidad de monitoreo adicional.
Los instrumentos de medición directa (que proveen
mediciones en tiempo real) fueron desarrollados al principio como dispositivos
de alarma para plantas industriales, en donde una fuga o accidente podría
liberar una alta concentración de un químico conocido. Debido a que no están diseñados para uso en
las POTWs, los instrumentos de lectura directa tienen ciertas limitaciones:
· Pueden detectar o medir sólo clases específicas de
químicos;
· Pueden no poder medir o detectar sustancias
transportadas por el aire que estén por debajo de ciertas concentraciones (como
1 parte por millón [ppm]); y
· Ocasionalmente proveen lecturas falsas debido a
interferencias de químicos o de otro tipo.
Para entender las ventajas y limitaciones de los
instrumentos de lectura directa lea cuidadosamente las instrucciones del
fabricante y, si es necesario, haga preguntas al representante técnico de la
compañía que vende el equipo.
En la Tabla 3-1 se incluyen los instrumentos de
monitoreo de aguas residuales y aire que se usan comúnmente, y que serán
discutidos en este capítulo, así como sus costos aproximados.
|
TABLA
3-1 COSTOS DE INSTRUMENTACIÓN |
|
|
Instrumento |
Costo
Aproximado (en
dólares de 1991) |
|
AGUAS RESIDUALES: Medidor de pH Medidor
de potencial de oxidación-reducción —
de mano —
de laboratorio Probador
de punto de inflamación AIRE: Medidor
de CGD/O2 * Detector
de fotoionización —
equipo de calibración Detector
de ionización de flama —
equipo de calibración Tubos
colorimétricos —
fuelle y bomba |
$269 $150 $1,000 $1,500 $2,000 $4,500 $150 $6,000 $150 $4
cada uno $330 |
* CGD/O2 -
Detector de Gas Combustible/Oxígeno
3.1 EQUIPO PARA MONITOREO DE AGUAS RESIDUALES
En esta sección se discuten los métodos para medir los
peligros de corrosividad, oxidación-reducción e inflamabilidad en las aguas
residuales.
Corrosividad. El pH es una medida de la intensidad
acídica. La alcalinidad, una medida de
la tendencia del agua residual a resistir el cambio de pH al agregarse ácido,
mide la capacidad de neutralización de ácido.
Un medidor de pH mide la fuerza acídica o alcalina de una corriente de
aguas residuales. Una corriente de
aguas residuales con un pH menor o igual a 2.0 es fuertemente acídica; mayor o
igual a 10.0 es fuertemente básica.
Oxidación-reducción. Un medidor de
oxidación-reducción (“redox”) identifica la presencia de agentes oxidantes o
reductores, y se usa en el campo para medir la tendencia de una corriente de
aguas residuales de realizar reacciones de oxidación-reducción (definidas en la
pág. 2-3). Una lectura positiva alta en
el medidor redox indica la
presencia
de un agente oxidante fuerte; una lectura negativa alta indica la presencia de
un agente reductor fuerte. Cualquiera
de los dos extremos indica el potencial de una reacción de oxidación-reducción.
Inflamabilidad. Los materiales inflamables que se descargan
en las POTWs pueden causar incendios y explosiones en los sistemas de colección
—particularmente cerca del punto de descarga en la alcantarilla, en donde las
altas temperaturas promueven la
evaporación de desechos inflamables hacia un volumen de aire
relativamente fijo y forman vapores que quedan atrapados dentro del sistema de
colección. Estos vapores pueden
inflamarse con chispas eléctricas, fricción, superficies tales como las
cubiertas de los registros de inspección que se calientan con el sol, o con el
calor generado por las reacciones químicas.
A menudo, los trabajadores de las POTWs usan herramientas de metal que
pueden pegar accidentalmente contra la calle, contra una superficie de concreto
o una cubierta de registro de inspección, creando chispas.
La inflamabilidad de una muestra de aguas residuales
puede detectarse en un laboratorio con un probador de punto de
inflamación. La operación de un
probador de punto de inflamación es directa: se colecta una muestra en el punto
de descarga a la alcantarilla, se coloca en el probador, se calienta lentamente
y se introduce una flama periódicamente en el espacio del vapor. El punto de inflamación es la temperatura
más baja a la cual la combustión del vapor se extiende alejándose de la fuente
de ignición. Aunque existen dos clases
de probadores de punto de inflamación (de cubierta abierta y de cubierta
cerrada), la prohibición específica de descargas que creen un peligro de
incendio o explosión en la POTW especifica sólo un límite de punto de
inflamación de cubierta cerrada. La
inflamabilidad de una sustancia, si se deriva usando un probador de punto de
inflamación de cubierta cerrada, se caracteriza como la temperatura ambiente
mínima a la cual una sustancia emite suficiente vapor para crear una mezcla
inflamable. La EPA define un material
inflamable/explosivo como cualquier corriente de aguas residuales con un punto
de inflamación de cubierta cerrada menor de 140°F ó 60°C (40 CFR 403.5[b]).
3.2 EQUIPO PARA MONITOREO DEL AIRE
Durante las actividades normales de trabajo tales como
inspecciones de pozos sumideros e inspecciones de usuarios industriales, los
trabajadores de la POTW deben monitorear la calidad del aire antes de entrar al
área en la cual trabajan. La necesidad
de monitorear puede repetirse o aún ser continua, dependiendo de la
probabilidad de que cambien las condiciones.
Esta sección describe el equipo usado para monitorear el contenido de
oxígeno, la explosividad y la concentración de gases o vapores tóxicos tanto
orgánicos como inorgánicos.
Los métodos de calibración para el equipo de monitoreo
del aire no se discuten en esta sección.
Se deben observar cuidadosamente las instrucciones para calibración y
mantenimiento en el manual del operador.
Es importante realizar calibración y mantenimiento del equipo para
monitoreo del aire y debe enfatizarse en las prácticas de manejo de las POTWs.
3.2.1 Monitoreo del Contenido de Oxígeno
El contenido normal de oxígeno en la atmósfera a nivel
del mar es de 20.8% en volumen. Las
áreas que tienen niveles de oxígeno menores de 19.5% son sumamente peligrosas y
no se debe entrar a ellas sin capacitación y equipo especializados. Los criterios desarrollados por el Instituto
Nacional de Seguridad y Salud Ocupacionales (NIOSH) requiere que los
trabajadores usen respiradores con suministro de aire en áreas en las cuales el
contenido de oxígeno atmosférico sea menor de 19.5%. Los niveles de oxígeno de 25% o superiores constituyen un peligro
serio de incendio; cuando se observen dichos niveles, se debe evacuar a los
trabajadores y comunicarse al
departamento de bomberos.
La falta de oxígeno no es sólo un peligro
respiratorio, sino que también es una advertencia de que el oxígeno puede haber
sido desplazado por un gas o vapor potencialmente tóxico, inflamable o
explosivo. Antes de iniciar el trabajo
en una atmósfera deficiente en oxígeno, es necesario realizar monitoreo
adicional —y quizás también análisis de laboratorio— para determinar cuáles
gases y vapores se encuentran presentes.
Comúnmente, el monitoreo de oxígeno se realiza con un
medidor de oxígeno, en el cual las reacciones químicas entre el oxígeno
atmosférico y la solución electrolítica a través de una membrana semipermeable
producen una ligera corriente eléctrica.
La reacción y la corriente resultante aumentan con la cantidad de
oxígeno atmosférico presente. La
mayoría de los medidores de oxígeno dan una lectura directa del porcentaje de
oxígeno presente; al hacerlo así, ayudan a determinar si se encuentran
presentes niveles de oxígeno en los cuales los químicos reactivos con el aire
pueden explotar o sufrir combustión rápida.
Al identificar el porcentaje de oxígeno presente, un medidor de oxígeno
puede ayudar al personal de la POTW a determinar si la proporción entre el
oxidante y la mezcla combustible es suficiente para la inflamación. Para que ocurra la inflamación es necesaria
una chispa eléctrica o fricción. Los
medidores de oxígeno deben ser a prueba de explosión y deben estar equipados
con alarmas audibles y visibles.
Un medidor de oxígeno tiene dos componentes de
operación principales: el sensor de oxígeno y la lectura del medidor. Algunas unidades cuentan con un bulbo
aspirador o bomba que succiona aire hacia dentro del detector y a través de la
celda del detector; otras permiten que el aire se difunda hacia el sensor. Algunos detectores son unidades pequeñas de
mano. Muchos tienen bombas de bulbo de
aspiración sencilla (para bombear con la mano) o bombas de diafragma operadas
con baterías para succionar la muestra a través de la celda del detector.
La mayoría de los medidores de oxígeno operan
colocando el botón de encendido en la posición “ON” con una mano y sosteniendo
el sensor de oxígeno con la otra. Una
vez que la unidad está operando, las moléculas de oxígeno se difunden hacia el
sensor produciendo una minúscula corriente eléctrica proporcional al contenido
de oxígeno. La corriente pasa a través
de un circuito electrónico y la señal resultante se muestra como una desviación
de la aguja en un medidor de carátula o como una lectura digital.
A pesar de la rapidez y facilidad con la cual se
pueden usar los medidores de oxígeno, tienen limitaciones tales como las
siguientes:
· Debido a que la densidad del oxígeno en la atmósfera
depende de la elevación, el medidor debe ser calibrado a la misma elevación a
la cual se va a usar.
· Los medidores pueden dar lecturas incorrectas en
atmósferas con niveles de oxígeno menores de 19.5% o mayores de 25%.
· La presencia de bióxido de carbono puede acortar
significativamente la vida de la celda del detector de oxígeno.
3.2.2 Monitoreo de la Explosividad
Los espacios confinados, tales como los registros de
inspección o pozos sumideros, son ambientes peligrosos porque pueden permitir
que se acumulen gases o vapores hasta alcanzar niveles explosivos. Por esta razón, el monitoreo de la
explosividad debe ser una parte rutinaria de todo el mantenimiento de la línea
de la alcantarilla. Esto implica dos
parámetros de interés: el límite explosivo inferior (LEL) y el límite explosivo
superior (UEL). El LEL es la concentración
mínima en el aire a la cual un gas o vapor se inflama con una fuente de
inflamación. (El Apéndice A incluye los
LELs de algunos químicos comunes.) El
UEL es la concentración por arriba de la cual una concentración de gas o vapor
es demasiado intensa y no hay suficiente oxígeno presente en la atmósfera para
inflamarse. Las atmósferas con
concentraciones por arriba del UEL pueden no ser explosivas, pero son
extremadamente peligrosas. Cualquier
cambio súbito en el flujo del aire (abrir una puerta o un registro de
inspección) puede reducir rápidamente la concentración por debajo del UEL hacia
un nivel explosivo. Estas áreas deben
ser evacuadas, ventiladas y monitoreadas continuamente hasta que la
concentración baje del LEL.
Los niveles de acción son límites numéricos a los
cuales se deben tomar medidas para prevenir una exposición adversa a peligros
en el lugar de trabajo. Los niveles de
acción para la explosividad se expresan como un porcentaje del LEL. La
OSHA (Administración de Seguridad y Salud Ocupacionales) ha establecido
los niveles de acción para explosividad como sigue:
Porcentaje
de LEL Acción
< 10% Continuar
las operaciones con precaución (protección respiratoria si es necesaria).
10% - 25% Continuar
las operaciones con extrema precaución.
Tratar de identificar gases o vapores específicos que se encuentren
presentes.
> 25% (hasta el UEL) Existe
peligro de incendio/explosión.
Abandonar el área inmediatamente.
La explosividad se mide con un detector de gas
combustible (CGD), también llamado explosímetro, el cual mide la concentración
de gases y vapores combustibles en la atmósfera a través de un filamento
caliente de platino. El CGD da una
lectura directa de la presencia de gases o vapores combustibles, expresada como
un porcentaje del LEL. Por ejemplo, una
lectura de 50% para un gas con un LEL de 5% indicaría que la concentración del
gas es realmente de 2.5%.
Al igual que los medidores de oxígeno, los CGDs son
portátiles y vienen con bombas integradas que succionan muestras del área
inmediata o de espacios confinados cuando se usa con una sonda de
extensión. Los CGDs y los medidores de
oxígeno típicamente se combinan en la misma unidad para que puedan ser usados
juntos (esto es necesario porque el CGD no es confiable a concentraciones de
oxígeno menores de 19% o mayores de 25%).
Estas unidades tienen botones de calibración y pantallas de medición por
separado.
Al igual que los medidores de oxígeno, los CGDs
detectan rápido pero tienen desventajas.
El CGD debe usarse conjuntamente con un medidor de oxígeno, como se
mencionó anteriormente. No detecta
polvos potencialmente explosivos o explosivos líquidos como rocíos de aceite,
ni funciona en presencia de materiales con base de silicio, gasolina con plomo
o ácidos. Los vapores y gases de
combustibles con plomo, halógenos y compuestos de azufre dañan el filamento de
platino que contiene el aparato, y los vapores o gases de silicón destruyen el
filamento del todo. Tomando en
consideración estas limitaciones, el CGD es aún un instrumento vital para
asegurar la seguridad del personal de campo, cuando se usa conjuntamente con un
medidor de oxígeno.
3.2.3 Monitoreo de Vapores y Gases
Puede haber acumulación de vapores o gases en las
líneas de la alcantarilla, en las estaciones de bombeo o cerca del punto de
descarga en los procesos industriales.
Pueden ser una amenaza para la salud y seguridad del trabajador(a) si se
exceden los límites de exposición recomendados y si no se proporciona
protección adecuada al trabajador(a).
Los trabajadores no deben entrar a las áreas de alto riesgo a menos que
sea absolutamente necesario. Para
asegurar que el personal de la POTW está adecuadamente protegido, determine qué
vapores o gases se encuentran presentes —y a qué concentraciones— en el espacio
de trabajo y otras áreas.
Los detectores de vapores y gases ofrecen una lectura
directa ya sea de la concentración total de vapores y gases o de los tipos
específicos de contaminantes presentes y sus concentraciones. Los tres tipos básicos de detectores de
vapor y gas son los siguientes:
· Detectores
de Fotoionización (PIDs);
· Detectores de ionización de flama (FIDs); y
· Tubos indicadores colorimétricos
3.2.3.1 Detectores de Fotoionización
Un detector de fotoionización (PID) usa una fuente de
luz ultravioleta para ionizar un gas y medir su potencial de ionización. El potencial de ionización es específico
para cualquier compuesto o especie atómica, y se mide en voltios electrónicos
(Ve). La presencia de un vapor orgánico
causa un potencial de ionización positivo y un campo de corriente dentro de la
cámara de detección. El detector mide
esta corriente y muestra la concentración de gas correspondiente en partes por
millón.
Ya que la habilidad de un PID para detectar un químico
depende de su habilidad para ionizarlo, el potencial de ionización del químico
que se va a detectar debe compararse con la energía generada por la lámpara
ultravioleta del instrumento. Las
lámparas ultravioleta se pueden adquirir con diferentes energías (tales como
8.3, 8.4, 9.5, 10.2, 10.6, 10.9, 11.4, 11.7 y 11.8 Ve), y se seleccionan para
que correspondan con el químico que se va a analizar y para eliminar los
efectos de otros gases atmosféricos (si la lámpara tiene demasiada energía, por
ejemplo, el oxígeno y el nitrógeno se ionizarán e interferirán con las
lecturas).
Considere por ejemplo, cómo se usaría un PID para
monitorear una descarga de propano (con un potencial de ionización de 11.1 Ve)
y cloruro de vinilo (10.0 Ve). Para
detectar ambos, ambos necesitarían ser ionizados y entonces se usaría una
lámpara con un potencial de ionización de 11.1 Ve. Para detectar el cloruro de vinilo únicamente y prevenir la interferencia
de la presencia del propano, use una lámpara de 10.2 ó 10.6 Ve, la cual sería
suficientemente fuerte para ionizar el cloruro de vinilo mas no el propano.
Los PIDs miden diversos gases y vapores orgánicos e
inorgánicos, y difieren en sus capacidades analíticas de acuerdo al
fabricante. El personal de la POTW debe
comunicarse con un proveedor de equipo científico para obtener una lista de las
lámparas que manejan.
Los PIDs tienen varias limitaciones:
· Se puede acumular polvo en la lámpara y bloquear la
transmisión de la luz ultravioleta, reduciendo la lectura del instrumento. Este problema puede detectarse durante la
calibración y prevenirse mediante limpieza continua de la lámpara.
· La humedad puede causar condensación en la lámpara y
reducir la luz disponible, disminuyendo la validez de la lectura.
· La interferencia de frecuencias de radio de las líneas
de fuerza eléctrica de corriente pulsada directa o alterna, transformadores,
generadores y la transmisión de ondas de radio, pueden producir un error en la
respuesta.
· La validez de las lecturas puede disminuir a medida
que la lámpara tenga más tiempo en operación.
· Los PIDs no pueden medir el metano.
Los niveles de contaminantes detectados con el PID
deben compararse con sus niveles de acción correspondientes, tales como los
valores limítrofes de umbral (TLVs) que se discuten en el Capítulo 4. Si se detecta un contaminante en el TLV o
cercano a él o a otro nivel de acción, el inspector(a) de la POTW debe evacuar
el área y tomar medidas apropiadas para identificar la fuente. Si es necesario entrar al área, use el
equipo apropiado para protección del personal (por ejemplo, un respirador con
filtro apropiado).
3.2.3.2 Detectores de Ionización de Flama
Los detectores de ionización de flama (FIDs) funcionan
con el principio de la ionización de flama del hidrógeno. Una flama ioniza los vapores orgánicos,
dando como resultado una corriente que se mide y se muestra en una lectura en
partes por millón.
El analizador de vapores orgánicos (OVA) es el FID más
usado comúnmente, particularmente porque tiene un sistema de muestreo
resistente a químicos y puede ser calibrado para casi todos los vapores
orgánicos, midiendo con precisión concentraciones de gas en los rangos de 0 a
10 ppm, 0 a 100 ppm y 0 a 1000 ppm. Al
igual que los PIDs, los niveles detectados por el OVA deben compararse con
niveles de acción tales como los TLVs.
Se puede poner una alarma para que suene si se alcanza o excede el nivel
de concentración previamente establecido (usualmente la mitad del TLV).
El OVA tiene dos modalidades de operación. En la modalidad de inspección
monitorea continuamente todos los vapores orgánicos detectables. En la modalidad de cromatógrafo de gases
(GC), se succionan muestras de aire y se inyectan al sistema, y el usuario
determina las identidades y concentraciones de vapores y gases orgánicos
específicos relativos a la respuesta de metano del OVA. El OVA es más sensible a los hidrocarburos,
pero su respuesta varía para otros químicos.
Cuando se van a hacer pruebas para compuestos específicos, el operador
del OVA necesita saber la capacidad del OVA para los compuestos. Es necesario pedir información al
fabricante, revisar la literatura y tener un programa continuo de
calibración/verificación.
Los OVAs y otros FIDs tienen algunas desventajas:
· No
detectan gases y vapores inorgánicos, ni algunos sintéticos.
· No deben usarse a temperaturas por debajo de 4.5 °C (40 °F).
· Sólo se pueden reportar lecturas relativas al estándar
de calibración usado.
3.2.3.3 Tubos Colorimétricos
Un tubo indicador colorimétrico mide la concentración
de un gas específico succionando una corriente de aire de un volumen conocido a
través de un tubo de vidrio calibrado lleno de un químico indicador. Si el gas que se va a medir está presente,
reaccionará con el químico indicador coloreando o cambiando el color del
tubo. La concentración del gas o vapor
se lee entonces en las marcas que tiene el tubo calibrado y se comparan con el
TLV apropiado o con otro nivel de acción.
Los tubos colorimétricos tienen ciertas ventajas:
· Son fáciles de usar en el campo.
· Se puede adquirir tubos detectores para gases que no
son detectados por el OVA.
· Se pueden adquirir tubos para gases que “envenenan” el
filamento de un explosímetro y el indicador del medidor de oxígeno, como el
sulfuro de hidrógeno, bióxido de azufre, trióxido de azufre, cloruro de
hidrógeno, cianuro de hidrógeno y cloro.
Los tubos colorimétricos tienen ciertas desventajas:
· Se rompen fácilmente.
· Se necesita un tipo diferente de tubo para cada gas o
vapor específico, lo cual podría resultar costoso.
· La interferencia con otros químicos puede alterar la
precisión de los tubos ±25%.
Además, las instrucciones varían para diferentes
tubos. Por ejemplo, un químico puede
requerir una bomba para succionar una corriente de aire hacia el tubo, en tanto
que otro químico puede requerir dos.
También, el tiempo requerido para que cambie el color varía de acuerdo
al fabricante. El personal de la POTW
debe por lo tanto observar cuidadosamente las instrucciones para cada tubo.
4.
INSPECCIÓN DE LAS DESCARGAS INDUSTRIALES
En el Capítulo 3 se discutieron los instrumentos y
herramientas que el personal de las POTWs puede usar para detectar la presencia
de sustancias reactivas y tóxicas por gas/vapor. Este capítulo presenta dos métodos para identificar corrientes de
aguas residuales que pueden crear condiciones de tóxicos por gas/vapor y que
pueden requerir controles preventivos.
La Sección 4.1 describe cómo usar los criterios de toxicidad por
gas/vapor para calcular los niveles de inspección basados en la
concentración. La Sección 4.2 discute
una alternativa adoptada por el Distrito Sanitario Metropolitano de Cincinnati
(CMSD).
4.1 DESARROLLO DE NIVELES DE INSPECCIÓN DE AGUAS RESIDUALES EN
BASE A LA TOXICIDAD POR GAS/VAPOR
El personal de la POTW puede determinar si una
descarga puede generar condiciones tóxicas por gas/vapor comparando los
criterios de toxicidad por gas/vapor con las concentraciones de contaminantes
en la descarga de la industria. Esto
incluye tres pasos:
· Identificar los criterios relevantes de toxicidad por
gas/vapor;
· Convertir los criterios de toxicidad por gas/vapor a
niveles de inspección de aguas residuales; y
· Comparar los niveles de inspección de aguas residuales
con los niveles de descarga actuales.
4.1.1 Paso 1: Identificar Criterios de Toxicidad Por Gas/Vapor
Este manual recomienda criterios de toxicidad por
gas/vapor basados en directrices ocupacionales que hayan sido desarrolladas por
la Conferencia Norteamericana de Higienistas Industriales del Gobierno (ACGIH)
y usadas por la Administración de Salud y Seguridad Ocupacionales (OSHA) y el
Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacionales (NIOSH). Las directrices establecen límites de
exposición a contaminantes en el aire por arriba de los cuales no debe quedar
expuesto un “trabajador(a) promedio”, suponiendo que un “trabajador(a)
promedio”:
· Está
expuesto(a) a la sustancia durante su vida ocupacional completa — entre las
edades de 18 y 65;
· Trabaja
40 horas por semana;
· Pesa
70 kilogramos (154.7 libras);
· Está
sano(a), sin deficiencias físicas o de salud previas;
· No
trabaja para una industria específica;
· Absorbe
un cierto porcentaje de la sustancia en su cuerpo y excreta o desintoxica el
resto;
· Tiene
una tasa respiratoria normal; y
· Varía
en susceptibilidad de acuerdo a su condición física (incluyendo embarazo,
estrés y falta de sueño) y a su estilo de vida (como uso de alcohol o drogas,
largas horas de trabajo o esfuerzo intenso).
El
valor limítrofe de umbral (TLV) es la concentración en el aire de una sustancia
particular a la cual puede estar expuesto el trabajador(a) promedio sin efectos
adversos. La ACGIH publica una lista
anual de TLVs para aproximadamente 650 sustancias tóxicas. Su publicación, “Valores Limítrofes de
Umbral e Índices de Exposición Biológica”, es una fuente de referencia
conveniente para el personal de la POTW1. Los TLVs se basan en la mejor información disponible de
experiencias industriales pasadas, estudios de exposición en animales y
reacciones documentadas de trabajadores.
La ACGIH designa tres categorías de TLVs2:
· Valor limítrofe de umbral/promedio ponderado según
el tiempo (TLV-TWA) es la concentración promedio en el aire de una
sustancia que no debe excederse en ningún turno de trabajo de 8 horas en una
semana de trabajo de 40 horas, sin causar algún efecto adverso en la
salud. El TLV-TWA es un límite crónico.
· Valor limítrofe de umbral/límite de exposición de
corto plazo (TLV-STEL) es el promedio de exposición de 15 minutos ponderado
según el tiempo que no debe excederse durante un día de trabajo sin causar:
— Irritación;
— Daño permanente a los tejidos; o
— Narcosis (somnolencia) que puede elevar las
probabilidades de lesiones, disminuir las probabilidades de autorrescate o
reducir la eficiencia en el trabajo.
Las exposiciones al TLV-STEL están limitadas a 4 veces
al día, con una duración de cada exposición de menos de 15 minutos y cuando
menos 1 hora entre exposiciones TLV-STEL sucesivas. El TLV-STEL es un límite agudo y se establece en un valor
superior al TLV-TWA para permitir desviaciones.
· Valor limítrofe de umbral/límite máximo (TLV-C)
es la concentración en el aire que no puede excederse durante ninguna parte del
día de trabajo. El TLV-C es un límite agudo.
La Tabla 4-1 incluye los TLVs actuales para algunos
contaminantes tóxicos por gas/vapor que son comunes en aguas residuales
industriales. Los TLVs pueden usarse
para establecer los niveles de exposición para los trabajadores de las POTWs y
para identificar el grado de protección que se necesita cuando se diseñan
controles de ingeniería para áreas de alto riesgo en la POTW. Este manual usa TLVs crónicos (TLV-TWA), que
en su mayoría son más bajos que los TLVs agudos (TLV-STEL). Usando los TLVs crónicos para establecer
niveles de inspección se asegurará que los TLVs agudos también se están tomando
en cuenta y que se están evitando problemas agudos de salud y seguridad.
Los límites de exposición se desarrollan para químicos
individuales. Para una exposición a una
mezcla de dos o más compuestos, la ACGIH ha desarrollado fórmulas para calcular
TLVs ajustados para efectos de exposición combinada. Esta manera de manejarlo, que supone que hay una toxicidad
aditiva entre los componentes de una mezcla, es también usada por la OSHA. Se discute en mayor detalle en la Sección
4.1.4.
____________________
1“Valores
Limítrofes de Umbral e Índices de Exposición Biológica”, Conferencia
Norteamericana de Higienistas Industriales del Gobierno, Cincinnati, Ohio. Para ordenar la lista publicada, envíe la
solicitud a ACGIH, 6500 Glenway Ave., BLDG. D-7, Cincinnati, Ohio, 45211-4438.
2Estas
definiciones se parafrasean de los libretos de la ACGIH sobre TLV. Las definiciones al pie de la letra se
pueden encontrar en el glosario del Apéndice K.
|
TABLA 4-1.
ALGUNOS CONTAMINANTES TÓXICOS POR GAS/VAPOR CON SUS VALORES
LIMÍTROFES DE UMBRAL (TLVs) RESPECTIVOS |
|
|
COMPUESTO
QUÍMICO |
TLV
DE LA ACGIH (1990-1991) |
|
Acroleína |
0.1 ppm-TWA* 0.3 ppm-STEL
** |
|
Acrilonitrilo |
2 ppm-TWA |
|
Amoniaco |
25 ppm-TWA 35 ppm-STEL |
|
Benceno |
10 ppm-TWA |
|
Bromoformo |
0.5 ppm-TWA
|
|
Bióxido de carbono |
5000 ppm-TWA 30000 ppm-STEL |
|
Tetracloruro de carbono |
5 ppm-TWA |
|
Clorobenceno |
75 ppm-TWA |
|
Cloroformo |
10 ppm-TWA |
|
Cloro |
0.5 ppm-TWA 1 ppm-STEL
|
|
1,1-Dicloroetano |
200 ppm-TWA 250 ppm-STEL
|
|
1,2-Dicloropropano |
75 ppm-TWA 110 ppm-STEL
|
|
Benceno de etilo |
100 ppm-TWA 125 ppm-STEL
|
|
Sulfuro de hidrógeno |
10 ppm-TWA 15 ppm-STEL
|
|
Bromuro de metilo |
5 ppm-TWA |
|
Cloruro de metilo |
50 ppm-TWA 100 ppm-STEL
|
|
Cloruro de metileno |
50 ppm-TWA |
|
1,1,2,2-Tetracloroetano |
1 ppm-TWA |
|
Tetracloroetileno |
50 ppm-TWA 200 ppm-STEL
|
|
1,1,2-Tricloroetano |
10 ppm-TWA |
|
1,1,1-Tricloroetano |
350 ppm-TWA 450 ppm-STEL
|
|
Tricloroetileno |
50 ppm-TWA 200 ppm-STEL
|
|
Cloruro de vinilo |
5 ppm-TWA |
|
Tolueno |
100 ppm-TWA 150 ppm-STEL
|
|
Fuente: Valores
Limítrofes de Umbral e Índices de Exposición Biológica para 1990-1991,
Conferencia Norteamericana de Higienistas Industriales del Gobierno. 1990. *TWA - Promedio Ponderado Según el Tiempo **STEL - Límite de Exposición de Corto Plazo |
|
4.1.2 Paso
2: Convertir los Criterios de Toxicidad Por Gas/vapor a Niveles de Inspección
de Aguas Residuales
El personal de la POTW puede usar un dispositivo para
monitorear el aire, como los que se discutieron en el Capítulo 3, para medir
directamente las concentraciones en el aire y comparar la concentración del
contaminante con los TLVs. Sin embargo,
es más común que el personal de la POTW tenga información sobre la
concentración de contaminantes en las aguas residuales y requiera de algún
medio para comparar la concentración de las aguas residuales con los TLVs de la
concentración en el aire. En esta
sección se discute cómo usar los criterios de toxicidad por gas/vapor para
contaminantes en el aire para desarrollar niveles de inspección para
contaminantes en aguas residuales. La
conversión de los criterios relativos al aire a criterios relativos al agua
requiere que se entienda lo que es la volatilización —la conversión de una
sustancia que ordinariamente es líquida o sólida a un gas o vapor. La volatilización de un químico en una
solución acuosa es guiada por la presión de vapor y la solubilidad en
agua del químico.
Presión de vapor. La presión de vapor es la
presión que ejerce un gas sobre las paredes de un contenedor cerrado. Por ejemplo, si un contenedor cerrado está
parcialmente lleno de un líquido como el benceno, se evaporarán moléculas de
benceno de la superficie del líquido.
Debido a que el contenedor está cerrado, algunas de las moléculas de
benceno en el espacio libre que queda sobre el líquido regresarán al líquido
por condensación. Cuando la tasa de
volatilización sea igual a la tasa de condensación, se alcanza el equilibrio de
vapor-líquido y las moléculas de benceno en el espacio libre ejercen la presión
de vapor del benceno sobre las paredes del contenedor. La concentración de benceno en el espacio
libre puede ser determinada a partir de esta presión de vapor. La presión de vapor varía con la
temperatura.
Solubilidad en Agua. La solubilidad en agua de un
químico es la concentración de ese químico en agua por arriba de la cual el
químico forma una fase separada líquida, sólida o gaseosa. La solubilidad en agua es también en función
de la temperatura.