Sistema para medir compuestos orgánicos volátiles en aire de ambientes laborales
USM/DICYT El Director del Centro de Tecnologías Ambientales (CETAM) de la Universidad Santa María, Dr. Francisco Cereceda, presentó los resultados finales del Proyecto D05-I-10054 de Fondef-CONICYT, denominado “Sistema Integrado de toma y procesamiento de muestras atmosféricas en ambientes laborales para la determinación de compuestos orgánicos volátiles”, en un Workshop internacional en el que se pudieron conocer los equipos desarrollados y el potencial impacto de estas tecnologías.
Según cifras entregadas durante la jornada, la Organización Internacional del Trabajo (OIT) estima que el 22% de los 2 millones de muertes laborales que ocurren al año en el mundo se produce por la exposición de trabajadores a productos químicos. Una clase de estos son los Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs), los cuales son incorporados por los trabajadores a través de las vías aéreas, es decir, el aparato respiratorio. En Chile el Decreto Supremo Nº 594 regula la concentración ambiental de 213 compuestos químicos en ambientes laborales, de los cuales el 30% corresponden a COVs. Estos compuestos presentan un alto nivel de riesgo para la salud, y se les ha asociado como precursores de enfermedades neurotóxicas, nefrotóxicas y hepatotóxicas, así como de la aparición de cáncer en las personas expuestas.
“Diversos estudios indican que entre un 4 y un 40% de los casos de cáncer detectados tienen su origen en las condiciones laborales del enfermo (por ejemplo la asociación entre exposición a benceno y leucemia) y entre un 15 a 30% de las licencias médicas que se presentan en Chile pueden ser asociadas a distintos niveles de intoxicación por compuestos químicos, incluidos COVs”, señaló el Director del Proyecto.
Respecto del problema de la exposición de COV en ambientes laborales, el Dr. Francisco Cereceda indicó que “en las empresas se hacen algunas mediciones, pero los métodos utilizados son caros, las técnicas de monitoreo son rudimentarias, poco específicas y la periodicidad es muy espaciada (una vez al año), por lo que la información que se puede obtener de eso es bastante pobre y no permite realizar las medidas de prevención y mucho menos de mitigación necesarias para proteger la salud de los trabajadores”.
Algunos rubros donde se encuentran estos compuestos son fábricas de pinturas, adhesivos, muebles, asfalto, tinta, imprentas, incluso zapaterías, o cualquier lugar donde haya solventes químicos, entre otros. Advirtiendo esta realidad, el equipo de CETAM desarrolló un sistema integrado de equipos, junto a una plataforma web.
Sistema integrado
El sistema integrado incluye una unidad automática para la preparación de tubos absorbentes utilizados para el muestreo de contaminantes químicos en ambientes laborales, un sistema de monitoreo secuencia para un conjunto de tubos (25), un monitor personal que permita ser utilizado de forma cómoda por un trabajador, además de un software para el registro y procesamiento de la información química y de evaluación toxicológica de la calidad del aire, que sirva como un sistema de alerta para conocer el real estado de la exposición a Compuestos Orgánicos Volátiles en ambientes laborales. Todos estos equipos están en proceso de patentamiento PCT a nivel internacional.
Se complementan estas tecnologías, con el desarrollo de un equipo denominado BioToxMonitor, que también está en proceso de patentamiento PCT. Consiste en un conjunto de cámaras automáticas de exposición controladas electrónicamente que permiten que un biomonitor esté expuesto in-situ a una mezcla de aire ambiente interior (por ejemplo, un lugar industrial) y/o exterior (por ejemplo, una ciudad contaminada) con aire purificado, de forma de lograr proporciones reproducibles, exactas y representativas de contaminantes en fase gaseosa y/o particulada (aerosol) que estarán intoxicando el biomonitor en las diferentes cámaras durante el proceso de evaluación de la toxicidad de ese mismo aire contaminado.
Un biomonitor es un ser vivo (animal o planta) que permite monitorear y así estimar in situ, por ejemplo, la calidad del aire de ambientes contaminados, como puede ser al interior de una industria o vivienda, o al aire libre en ciudades altamente contaminadas, como Santiago o Temuco.
En este proyecto se ha utilizado como biomonitor una planta denominada Tradescantia pallida, la que basta con exponer tan solo 8 horas a los contaminantes químicos presentes en el ambiente que se quiere evaluar para que se evidencien cambios, los cuales son evaluados posteriormente en el laboratorio utilizando técnicas de microscopía óptica. Lo que se usa es la respuesta del vegetal a la presencia de sustancias contaminantes genotóxicas, transformándose en una herramienta muy útil para evaluar la toxicidad del ambiente, ya sea aire, agua o suelo.
Esta herramienta desarrollada en el proyecto permitiría llevar este equipo a los lugares de trabajo donde se emiten COVs y estandarizar el funcionamiento de la planta a la mezcla compleja y única de ese ambiente laboral, permitiendo posteriormente reemplazar el monitoreo químico por uno biológico, con las ventajas de ser más representativo de la mezcla de contaminantes químicos y poder ampliar la cobertura de los lugares de monitoreo dado su menor costo respecto del monitoreo tradicional.
El uso de bioindicadores vegetales se ha ampliado considerablemente alrededor del mundo, donde varias ciudades lo han incorporado como parte de sus programas regulares de control de calidad del aire, tal como es el caso del proyecto Eurobionet, que se basa en la estandarización de ensayos y biomonitores, operando en 8 ciudades europeas desde el año 2000. Por este motivo, el profesor Cereceda asegura que sería una buena alternativa el agregar el uso de biomonitores como parte integral de la red de monitoreo de calidad del aire que ya existe por ejemplo en Santiago, ya que entregaría información adicional y muy valiosa respecto de los potenciales riesgos de salud en la población.
En la actualidad, el CETAM está trabajando en pos de caracterizar la calidad del aire en ambientes laborales de industrias de la región, desde el punto de vista toxicológico (mediante el uso del biomonitor Tradescantia) y a través de la determinación simultánea de los compuestos contaminantes (por medio de técnicas químico-analíticas de desorción térmica y cromatografía gaseosa capilar). Se espera que los primeros estudios in situ dentro de una empresa puedan realizarse a mediados de este año, los cuales están siendo apoyados por la colaboración del Instituto de Seguridad de Trabajo (IST) y la empresa norteamericana Perkin Elmer con su filial en Chile, ambos socios del proyecto FONDEF D05I10054 de CONICYT.
“Tenemos un conjunto de equipos de mayor confiabilidad, más reproducibles, de menor costo, fácil de usar, robusto en información y que en definitiva logran el objetivo de permitirle a los encargados de la seguridad laboral obtener una valiosa información sobre la calidad química y toxicológica del aire ambiente”, complementó el Director del Proyecto en el que también participó el Dr. Paulo Saldiva, médico patólogo, académico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Sao Paulo y Coordinador del Instituto Nacional de Evaluación del Riesgo Ambiental del Consejo Nacional de Pesquisas de Brasil.
Si bien la respuesta de la planta no es exactamente igual a la del humano, estudios recientes realizados en ciudades altamente contaminadas han demostrado que “existe una relación directa entre la respuesta del biomonitor Tradescantia (frecuencia de micronúcleos) con los efectos sobre la salud de la población, en especial la mortalidad por cáncer y enfermedades cardiovasculares. Por lo tanto el uso de estos biomonitores como parte integral de una red de monitoreo de calidad del aire o en ambientes laborales, aporta información valiosa respecto de los potenciales riesgos en salud de las personas expuesta a contaminantes, permitiendo tomar medidas anticipatorias para evitar el daño más tarde”, indicó el Dr. Francisco Cereceda.
El experto de la Universidad de Sao Paulo se manifestó muy satisfecho con su participación en este proyecto, destacando el impacto social del sistema desarrollado. “El proyecto me ha encantado porque hay una conjugación interdisciplinaria de experticias al servicio de desarrollar y optimizar los métodos para medir contaminación atmosférica en ambientes laborales, teniendo al hombre como punto central. Muchas veces la gestión ambiental la abordamos con el medio ambiente como único centro abstracto. Cuando la problemática ambiental se pone desde el punto de vista de la salud de la población es mucho más fácil realizar esfuerzos para mejorar la calidad de vida de los lugares que habitamos”, finalizó.