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Calidad del aire: gases presentes a bajas concentraciones en ambientes cerrados

Fecha de Publicación: 19/9/2005

Redactora:

Asuncin Freixa Blanxart
Licenciada en Ciencias Qumicas

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

En la presente nota tcnica de prevencin se lleva a cabo una revisin de los compuestos qumicos que, en forma de gases, son ms frecuentemente detectados en el Interior de edificios donde no se realizan actividades industriales. Los compuestos comentados son: xidos de azufre, carbono y nitrgeno, ozono, cloro, sulfuro de hidrgeno, formaldehdo, metilmercaptano y radn.


Introduccin

La presencia, aun a bajas concentraciones, de los compuestos gaseosos que se comentan a continuacin puede afectar el confort e, incluso, la salud de la poblacin expuesta. No se suele adoptar una actitud preventiva al respecto, emprendindose acciones para reducir la exposicin a los mismos solamente cuando se han detectado efectos asociados a ellos. Precisamente, el desconocimiento de los efectos causados por la exposicin prolongada a bajas concentraciones de contaminantes y de una manera especial a las mezclas de stos, ya que existe la posibilidad de reacciones y efectos sinrgicos de las mezclas presentes, es el mayor inconveniente que presenta el estudio de la exposicin a contaminantes en aire interior.

La presencia de estos gases suele estar motivada por actividades o acciones realizadas en el interior del edificio, aunque pueden provenir tambin del exterior junto con el aire de la ventilacin y a travs de los cimientos del edificio. Existen, por otro lado, una serie de factores ambientales que pueden modificar de manera importante su concentracin y/o sus efectos, como la temperatura y humedad ambientales y, evidentemente, la ventilacin.

Finalmente, otro aspecto a considerar es que una parte importante de estos gases son irritantes del tracto respiratorio, por lo que no debe descartarse nunca su asociacin a la aparicin de respuestas alrgicas en individuos susceptibles.

Tabla 1: Caractersticas fisicoqumicas y organolpticas de estos compuestos

Compuestos
Color, sabor
Olor, umbral olfativo (mg./m3)*
Concentracin de irriatbilidad (mg./m3)*
Inflamabilidad
Densidad absoluta (g/l)
Densidad relativa (aire)
Otras caractersticas
Cloro
Color amarillo-verdoso
Olor picante, 0,93
9.0
No inflamable
3.21
2.5
-
Dixido de Azufre
incoloro, sabor cido
Olor penetrante. 2,66
5.0
No inflamable
2.92
2.3
A humedad elevada puede formar cido sulfrico
Dixido de Carbono
incoloro
Inodoro
-
No inflamable
1.98
1.5
Se puede considerar gas inerte
Dixido de Nitrgeno
color pardo
Olor dulzn y custico. 0,73
20.0 mg./m3
No inflamable
1.97
1.6
Puede provenir de la oxidacin del NO. Puede formar N2O4 a concentraciones altas
Formaldehdo
incoloro
Olor sofocante. 0,99
1.5
Inflamable
1.04
0.82
Posible carcingeno
Metilmercaptano
incoloro
Olor caracterstico desagradable
-
Inflamable
1.23
0.96
Olor muy desagradable, incluso a bajas concentraciones
Monxido de Carbono
incoloro
Inodoro
-
Inflamable
1.25
0.97
-
Ozono
incoloro
Olor penetrante y caracterstico. 0,003
2.0
No inflamable
2.14
1.7
Oxidante fuerte, se descompone generando oxgeno monoatmico.
Radn
incoloro
Inodoro
-
No inflamable
9.73
7.6
Gas radiactivo procedente de la desintegracin del radio, que, a su vez, proviene del uranio 236. Su presencia es casi siempre detectable. Puede haber exposicin al propio gas o a sus descendientes.
Sulfuro de Hidrgeno
incoloro
Olor caracterstico desagradable. 0,01
14.0
Inflamable
1.54
1.2
Olor muy desagradable incluso a concentraciones muy bajas.

* Valor medio de nivel de deteccin olfativa entre los diferentes valores propuestos para la substancia. El nivel olfativo de un compuesto con olor se define como la concentracin a la cual el 50% de individuos de un jurado de expertos perciben el olor. El jurado se forma por personas que no sean ni poco ni muy sensibles a unas substancias de referencia y exentas de toda patologa que pueda afectar al olfato.

** Entendiendo por irritantes las sustancias que por contacto breve, prolongado o repetido con la piel o las mucosas pueden provocar una reaccin inflamatoria. Los valores de la tabla han sido recogidos por J.H Ruth.

Origen

El origen de los contaminantes presentes en el aire interior y, concretamente, de los gases comentados en esta Nota Tcnica de Prevencin, es muy variado, pudiendo ocurrir que su presencia sea debida a ms de un foco. A continuacin se comentan brevemente, para cada uno de ellos, los usos y actividades que pueden generarlos.

Cloro

Utilizacin directa como desinfectante (en tratamiento de aguas y en piscinas, por ejemplo), blanqueante y lejas de uso domstico empleadas en exceso o en contacto con cidos.

Dixido de azufre

Utilizacin de combustibles conteniendo azufre (carbn, madera, gas-oil e, incluso, gases licuados).

Dixido de carbono

Combustin de sustancias orgnicas, emisin por motores de combustin interna dentro de edificios (garajes). La principal fuente de produccin, sin embargo, suele ser la respiracin humana y el fumar.

Dixido de nitrgeno

Combustin producida en la utilizacin de cocinas, estufas, secadoras y quemadores de gas- oil, etc., y en el humo del tabaco. Su generacin aumenta con la temperatura de la combustin.

Formaldehdo

Se emplea en plsticos, resinas, colas y barnices. Una inadecuada formulacin o una degradacin producida por el paso del tiempo son las principales causas de la emisin de este compuesto con posterioridad a su uso. Se encuentra tambin en el humo del tabaco.

Metilmercaptano

Se usa como trazador y odorizante de combustibles gaseosos. Tambin puede provenir de la descomposicin de compuestos orgnicos conteniendo azufre.

Monxido de carbono

Combustin incompleta de materias orgnicas, emisin por motores de combustin interna dentro de edificios (garajes) y el fumar. Tambin puede provenir del exterior por tomas inadecuadas del aire de la ventilacin.

Ozono

Se utiliza para desodorizar, desinfectar y reducir la concentracin de monxido de carbono. Se forma en presencia de luz UV (lmparas, descargas elctricas y fotocopiadoras).

Radn

Compuesto radiactivo, proviene de terrenos con rocas con contenido de uranio, infiltrndose en los edificios a travs de grietas en los cimientos o directamente de materiales empleados en la construccin. Tiene tres istopos principales con masas atmicas de 219, 210 y 222 y vidas medias de 3,96 s, 55,6 s y 3,82 das, respectivamente. Por su mayor vida media, el Radn 222 y sus descendientes son las fuentes principales de exposicin a este compuesto.

Sulfuro de hidrgeno

Se libera durante el proceso de descomposicin de los productos orgnicos que contienen azufre. Puede penetrar en los edificios por los desages mal sifonados.

Efectos sobre el organismo

Los efectos conocidos de los gases comentados sobre el organismo, a bajas y altas concentraciones, se resumen brevemente a continuacin.

Cloro

Es un irritante de las mucosas, detectndose en primer lugar en las oculares. A concentraciones ms elevadas puede provocar vmitos y edema pulmonar. Las personas expuestas a largos perodos de tiempo a bajas concentraciones de cloro pueden sufrir cloracn.

Dixido de azufre

Es tambin irritante de las mucosas. Penetra en el organismo por fijacin en los lquidos que recubren las membranas del aparato respiratorio, formando cido sulfuroso y posteriormente cido sulfrico. Como acciones txicas generales se citan alteraciones del metabolismo proteico y de los carbohidratos, con dficit de las vitaminas B y C y accin sobre el lquido hemtico, con formacin de metahemoglobina. Aun por debajo de 2 ppm puede desarrollar enfermedades pulmonares e hiperreactividad bronquial en individuos susceptibles. Se le considera un promotor de carcinognesis.

Dixido de carbono

Es un asfixiante inerte (por desplazamiento del oxgeno). No se hallan descritos efectos a bajas concentraciones.

Dixido de nitrgeno

Es un irritante del tracto respiratorio superior. A bajas concentraciones puede desarrollar enfermedades pulmonares e hiperreactividad bronquial en individuos susceptibles y en nios de corta edad.

Formaldehdo

Es un irritante de las mucosas, aun a bajas concentraciones. Considerado como sospechoso carcinognico y mutagnico, su concentracin debe mantenerse siempre lo ms baja posible.

Metilmercaptano

Tiene efectos txicos parecidos a los del sulfuro de hidrgeno, aunque ms leves. A bajas concentraciones slo presenta disconfort odorfico (olor muy molesto).

Monxido de carbono

Se absorbe fcilmente a travs de los pulmones para pasar a la sangre y se combina con la hemoglobina para formar carboxihemoglobina e impidiendo el transporte de oxgeno a los tejidos. La accin txica primaria de este gas es la asfixiante. Produce efectos sobre el sistema cardiovascular, disminuyendo la capacidad de trabajo en las condiciones de mximo ejercicio, en la poblacin general, pudindose producir una agravacin de los sntomas en los pacientes con angina de pecho al realizar ejercicio presentando concentraciones del 2,9 al 4,5% de carboxi hemoglobina. La exposicin a medias y bajas concentraciones es totalmente reversible.

Ozono

Es muy irritante del tracto respiratorio. En caso de exposicin intensa puede producir edema pulmonar. Exposiciones crnicas a bajas concentraciones provocan bronquitis, bronquiolitis e hiperreactividad bronquial en individuos susceptibles. A concentraciones de 0.1 ppm produce irritacin de ojos y a 0.5 ppm se detectan ya efectos adversos agudos.

Radn y descendientes

Por su actividad radiactiva es cancergeno, habindose comprobado un aumento del riesgo de cncer de pulmn en la poblacin expuesta. Su concentracin debe mantenerse siempre lo ms baja posible.

Sulfuro de hidrgeno

Es un asfixiante e irritante respiratorio. A elevadas concentraciones provoca la muerte inmediata por asfixia, por paralizacin del centro nervioso regulador de la respiracin. A bajas concentraciones slo presenta disconfort odorfico (olor muy molesto). A concentraciones algo ms elevadas, la accin de este gas sobre el rgano olfativo impide la percepcin del olor al poco tiempo de la exposicin.

Mtodos de anlisis utilizados para la determinacin de estos gases en aire interior

En las tablas siguientes se resumen las posibilidades analticas para la determinacin de los gases estudiados en el margen de concentraciones habitual en aire interior no industrial, haciendo referencia a los procedimientos que emplean:

  • Muestreo activo (con circulacin forzada del aire a travs del captador por aspiracin)

Tabla 2. Procedimientos analticos mediante captacin activa

  • Muestreo pasivo (captacin por difusin)

Tabla 3. Procedimientos analticos por captacin por difusin

  • Tubos colorimtricos y monitores especficos disponibles en el mercado

Tabla 4. Tubos colorimtricos

Tabla 5. Monitores especficos


Concentraciones detectadas en ambientes interiores no industriales y valores de referencia

La experiencia adquirida en la determinacin de estos gases en ambientes interiores no industriales, as como los valores de referencia propuestos por la OMS (WHO) para su valoracin, se resumen en la siguiente tabla:


* ERR es la concentracin equivalente de equilibrio de radn segn la definicin de la OMS.

** Valores de referencia para algunas sustancias no cancergenas en aire, segn la OMS, basados en efectos distintos a molestias sensoriales por olor.

*** La CEE recomienda (90/143/EURATOM) < 400 Bq/m3 (concentracin media anual) en construcciones actuales y < 200 Bq/m3 en nuevas construcciones.

Comentarios
  1. La presencia de algunos de estos gases es frecuente tanto en oficinas como en residencias particulares por lo que el nmero de personas expuestas es elevado.

  2. La presencia de formaldehdo, proveniente del mobiliario y del material de decoracin, es especialmente preocupante por sus efectos irritantes y probable carcter carcinognico.

  3. Algunos de estos gases (dixidos azufre y de nitrgeno, ozono y cloro) son irritantes del tracto respiratorio y segn diversos estudios epidemiolgicos, no debe descartarse nunca su asociacin a la aparicin hiperreactividad bronquial en individuos susceptibles.

  4. Un aspecto importante a resaltar es la falta de informacin sobre la presencia habitual de estos gases y de sus posibles efectos a bajas concentraciones, especialmente cuando se encuentran acompaados de otros contaminantes.

  5. El cloro es un claro ejemplo de gas al que pueden estar expuestas las personas, tanto adultos como nios, al acudir a las piscinas para la prctica de la natacin. El agua de las piscinas es esterilizada por la adicin de una mezcla de cloruro e hipociorito sdico y cido clorhdrico en cantidades adecuadas, para obtener la concentracin deseada de cloro en la misma. La exposicin es generada por el paso de cloro al aire, como consecuencia de la agitacin producida por los movimientos de los nadadores, especialmente en piscinas cubiertas.

  6. No hay que olvidar que una gran parte de los problemas de contaminacin interior se solventan con una ventilacin que implique una renovacin de aire suficiente para la reduccin de la concentracin del gas contaminante. Aunque el nmero de renovaciones/ hora depender de la velocidad de generacin del contaminante, la Ordenanza laboral recomienda > 6 renovaciones/hora en trabajos sedentarios y >10 renovaciones/hora en trabajos con esfuerzo fsico, como es, por ejemplo, el caso de la exposicin de los nadadores en las piscinas.

Bibliografa

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